电动执行机构是自动控制系统中的重要终端控制元件,对自动控制系统的调节品质和稳定性以及安全性有着重要的影响。目前,我国工业控制领域中电动执行机构控制存在精度低、死区大、无网络通讯功能等缺点,无法满足现代工业控制的要求。随着现场总线技术和智能控制技术的发展,更加智能化和网络化的电动执行机构势必将成为主流发展方向。因此,带PROFIBUS总线接口的电动执行机构的设计与开发,成为一个非常具有实际应用价值的课题。本文首先对电动执行机构的主控制电路和系统软件进行总体设计。电动执行机构的主控制硬件电路主要包括电源模块、电机控制模块、液晶屏显示模块、电机保护模块、IO接口模块以及调试模块。以电动执行机构硬件平台为基础,采用模块化应用程序设计,将整个软件设计分为人机交互模块设计、通讯模块设计、电机控制模块设计和保护功能模块设计四大部分进行详细阐述,实现了与PROFIBUS接口通讯、电机控制、运行参数状态显示、就地/远控操作、电机保护、参数组态设置和重要运行参数统计等功能。当电动执行机构带有PROFIBUS接口时,它就成为现场总线控制系统中的一个网络从站,与上层控制系统完成通讯和控制功能。本文采用PROFIBUS专用集成电路VPC3+C完成了通讯接口的设计,实现了上位机与电动执行机构通讯数据的接收与发送、PROFIBUS状态的获取、响应VPC3+C各种中断以及诊断、参数设定和组态设置等功能。并且搭建PROFIBUS总线网络,测试电动执行机构相应的功能,实验结果表明本文设计的电动执行机构能够实现PROFIBUS总线通讯功能。最后,本文采用模糊理论和BP神经网络相结合的方式对执行机构进行故障诊断。针对电动执行机构故障进行分析和特征提取,引入模糊逻辑的概念,构造了模糊神经网络,并进行电动执行机构的故障诊断仿真。仿真结果表明模糊神经网络的泛化能力和学习能力能够成功很好的对电动执行机构进行故障诊断。