电动执行机构是驱动和控制阀门主要装置,在实现管网自动化控制中发挥重要作用。目前,国内的电动执行机构存在结构落后、控制精度较低、不能适应自动化控制、集中控制、远程控制需要,同时存在人机交流能力差等问题。为此,本文提出了一种智能型的电动执行机构,不仅扩展了电动执行机构的控制方式、增强了人机交流能力,并将矢量控制技术应用到阀门电机驱动控制中去。由于矢量控制技术实现了交流电机磁链与转矩的独立控制,使交流电动机达到了直流电机的控制效果,可以极大地改善电动执行机构的控制性能,提高了控制精度,拓展了其应用领域。本文以智能型电动执行机构为对象,开展了以下研究工作:首先,本文分析了智能电动执行机构的组成结构,给出了系统的总体实现方案,重点介绍了主控部分及驱动控制部分的结构特点,并对其实现的功能进行了详细介绍,由此体现了智能型电动执行机构优势。其次,由于感应电动机是电动执行机构的直接控制对象,因此本文对感应电动机的数学模型进行了详细的分析。通过对交流异步电动机的动态电磁关系的分析以及坐标变换原理概念的介绍,引出了感应电机在不同坐标系上的数学模型及表达方程式,在此基础上推导出了感应电机按磁场定向矢量控制的基本方程,并对矢量控制部分进行了仿真分析,给出了仿真结果。再次,结合以上理论基础及工业实际进行系统的硬件电路和软件功能设计。硬件部分包括:DSP外围电路、红外遥控发送与接收电路、人机界面接口电路、远程信号控制电路、功率驱动电路、电流检测、速度检测、位置检测及显示电路。软件部分即PIC以及DSP程序设计以实现各部分既定控制及显示等功能。最后,对系统进行实验研究,得出了系统各环节的运行特性和实验数据。实验结果与仿真结果具有较好地一致性,基于矢量控制策略的新型电动执行机构运行精度高、响应能力快、可靠性高,扩展了电动执行机构的应用领域。