【正文】 ....................15 本章小結(jié) ...................................................................................................15 第 3 章 DSP 伺服控制器總體結(jié)構(gòu) ..................................................................17 伺服控制器的總體結(jié)構(gòu) ....................................................................17 處理器模塊電路設(shè)計(jì) ........................................................................18 芯片 TMS320F206 簡(jiǎn)介 ................................................................18 處理器電路 .....................................................................................18 看門狗電路 ............................................................................................21 輸出控制模塊電路設(shè)計(jì) ...........................................................................22 采樣控制模塊電 路設(shè)計(jì) ...........................................................................24 伺服控制器的實(shí)物圖 ...............................................................................25 本章小結(jié) ...................................................................................................27 第 4 章 基于 DSP 的數(shù)字伺服系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn) ...............................................27 系統(tǒng)軟件的總體結(jié)構(gòu) ...............................................................................27 基于 DSP 的數(shù)字伺服系統(tǒng)的主程序 ......................................................27 基于 DSP 的數(shù)字伺服系統(tǒng)的中斷服務(wù)程序 ..........................................30 基于 DSP 的數(shù)字伺服系統(tǒng)的子程序 ......................................................30 獲取指令子程序 ....................................................................................30 采樣實(shí)際架位子 ....................................................................................30 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 VI 本章小結(jié) ...................................................................................................33 第 5 章 系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì) ...............................................................................33 常規(guī) PID 控制算法 ...................................................................................33 復(fù)合控制 ...................................................................................................35 PID 的控制算法 ...............................................................................38 控制算法流程 ...........................................................................................42 控制算法仿真 ...........................................................................................43 本章小結(jié) ...................................................................................................45 第 6 章 系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)果分析 .......................................................................45 數(shù)字伺服系統(tǒng)監(jiān)控測(cè)試儀 .......................................................................45. 跟蹤等速信號(hào) ...........................................................................................46. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ...................................................................................................53 結(jié)束語(yǔ) .................................................................................................................54 致謝 .....................................................................................................................55 參考文謝 .............................................................................................................56 附錄 .....................................................................................................................59 千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 II 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 III DSPbased digital servo system and control algorithm development research Abstract 錯(cuò)誤 !未找到引用源。信號(hào)采集和發(fā) 送包括與計(jì)算機(jī)之間的信息交換，以及實(shí)際架位信號(hào)的采集 。 摘要 隨著各種高新技術(shù)應(yīng)用到巡航導(dǎo)彈、隱形飛機(jī)、激光武器、無(wú)人駕駛偵察機(jī)、雷達(dá)，其目標(biāo)識(shí)別能力、隱蔽程度、攻擊能力、 .目標(biāo)命中精度均大大提高，對(duì)防空體系中的伺服系統(tǒng)提出了更高、更新的要求。最后從控制系統(tǒng)出發(fā)，設(shè)計(jì)了 DSP 伺服控制器的總體結(jié)構(gòu)，并圍繞主控芯片 TMS320FZO6 詳細(xì)介紹了伺服控制器、采樣控制電路、輸出控制電路及外圍接口電路的具體設(shè)計(jì)。本文所設(shè)計(jì)的數(shù)字伺服系統(tǒng)在跟蹤各種典型信號(hào)時(shí)取得了令人滿意的控 制效果，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，滿足技術(shù)指標(biāo)要求。DSP。如 :俄羅斯亞速海光學(xué)機(jī)械制造廠和諾德爾曼國(guó)家精密機(jī)械設(shè)計(jì)局聯(lián)合研制推出的“斑蛙蛇”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)，性能指標(biāo)己臻國(guó)際一流 。 本論文主要工作 本文的主要工作如下 :. 第 1 章 ： 引言主要給出了工程背景，介紹了課題的來(lái)源和本文的主要研究?jī)?nèi)容 ； 第 2 章 ： 基于 DSP 的數(shù)字伺服系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 9 第 2章 基于 DSP 數(shù)字伺服系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想 :數(shù)字伺服系統(tǒng)測(cè)試儀根據(jù)監(jiān)控測(cè)試軟件的角度指令信號(hào)和測(cè)角傳感系統(tǒng) (旋轉(zhuǎn)變壓器與軸角編碼器 )檢測(cè)到的位置反饋信號(hào) (當(dāng)前角度信號(hào) )之間的誤差角，以一定 的控制算法計(jì)算得出控制量，輸出相應(yīng)的電壓模擬控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。 d)、輸出控制模塊 :該模塊采用美國(guó) AD 公司的 AD767 芯片，它是 12位的數(shù)字量轉(zhuǎn)換模擬量模塊，具有片內(nèi)放大輸出，高穩(wěn)定性的參考大壓，高速寫入周期。 SERVOSTARCD 系列為高性能的數(shù)字伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，支持電流、速度或位置模式，可提供眾多的控制選項(xiàng)，從典型的 10VDC 指令，到編碼跟隨以及脈沖和方向，一直到 SynqNet 和 SERC0s控制。但是位置環(huán)所產(chǎn)生的控制量也必須要通過(guò)速度環(huán)和電流環(huán)才能作用于電機(jī)，因此速度環(huán)和電流環(huán)是位置環(huán)的基礎(chǔ)，對(duì)它們的參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置將對(duì)系統(tǒng)性能有重要的影響 [10]。圖 和圖 是 Kv 取不同值時(shí)，利用 MO 叨 [ONLINK 軟件對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的結(jié)果，指令要求電機(jī)以 20(刃 RP]班的速度轉(zhuǎn)動(dòng) 5s 后停下，所有測(cè)試均是在電機(jī)帶負(fù)載的情況下完成的。本節(jié)討論選用絕對(duì)位置量測(cè)部件 — 雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器檢測(cè)角度，用軸角編碼器進(jìn)行軸角編碼，將系統(tǒng)輸出軸的位置轉(zhuǎn)換成 16 位二進(jìn)制碼送給數(shù)字伺服系統(tǒng)測(cè)試儀，以實(shí)現(xiàn)位置反饋。并采用二階伺服回路，輸出具有三態(tài)鎖存功能，輸出與 TTL 兼容的并行自然二進(jìn)制編碼，用于角度位移量的測(cè)量。和數(shù)字伺服系統(tǒng)測(cè)試儀進(jìn)行通訊 。 DSP芯片 TMS320F206 簡(jiǎn)介 TMS320 凡 06 芯片作為 DSP 控制器， CZxx 系列中惟一具有片內(nèi)FLASH 存儲(chǔ)器的 DSP，也是 TMS320 系列數(shù)字信號(hào)處理器中的一種定點(diǎn)DSP 芯片。這樣可以減少伺服控制器在正常工作時(shí)，因?yàn)闄C(jī)械振動(dòng)引起的不穩(wěn)定因素。燒寫完成后，關(guān)閉伺服控制器電源，拔下跳線帽，再次開啟電源時(shí)， FZO6 就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行 FLASH 中的程序了。例如設(shè)定，則溢出時(shí)間為 : 。只要凡 06 在 5874us 內(nèi)給出一個(gè)脈沖信號(hào)，看門狗就不會(huì)向FZO6 發(fā)出復(fù)位信號(hào)。將跳線帽接通后，看門狗不再起作用，程序可以單步調(diào)試。伺服控制器中的 D/A 芯片 AD767 按照?qǐng)D 所示接線，就可以得到雙極性的輸出， .輸出電壓范圍 :一 10V 到+1OV。 采樣控制模塊的設(shè)計(jì) 采樣信號(hào)是關(guān)系到系統(tǒng)誤差精度的一個(gè)重要信號(hào)，采樣位置信號(hào)選用的是中船的 1ZXSZ，是一種超小型化、采用跟蹤轉(zhuǎn)換技術(shù)的 12 位自整角枷旋轉(zhuǎn)變壓器 — .數(shù)字轉(zhuǎn)換器。CLK 是數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)，上升沿時(shí)鎖存數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換完成后， BUSY 引腳變成低電平。 d)采集控制模塊 :采用兩片軸角編碼芯片 12XSZ，得到角位置值，分辨率為 12 位。就本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，雖然采用數(shù)模混合式微機(jī)控制系統(tǒng)，電流控制環(huán)節(jié)由模擬電路實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)電流快速控制。在 F206 片內(nèi)程序的開始，將這兩個(gè)信號(hào)置為 00，表明伺服控制器已經(jīng)啟動(dòng)，并將進(jìn)入初始化階段。在哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 31 本系統(tǒng)中， DSP 外部晶振頻率為 1OMHz，經(jīng)過(guò)跳線選擇倍頻后為40MHz ， 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 32 因此設(shè)定珊 DR 為 9， PRD 為 9999，代入 nNT 速率計(jì)算公式有 : 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 33 設(shè)置好定時(shí)時(shí)間后，需要將定時(shí)中斷打開，否則凡 06 不會(huì)響應(yīng)定時(shí)中斷處理程序。 基于 DSP 數(shù)字伺服系統(tǒng)的子程序 獲取指令子程序 數(shù)字伺服系統(tǒng)測(cè)試儀和伺服控制器之間通過(guò)并行口來(lái)交換信息。讀取實(shí)際架位信號(hào)時(shí)的濾波流程如圖 所示 :采取的濾波方法是，通過(guò)讀取兩次值，來(lái)判斷這兩次值是否相等。 第 5 章 系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì)