本文研究基于FPGA自動(dòng)供彈機(jī)數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。 為設(shè)計(jì)出伺服驅(qū)動(dòng)串級(jí)PI控制器的參數(shù),在建立伺服驅(qū)動(dòng)解耦控制模型基礎(chǔ)上,依據(jù)工程設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)出自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)串級(jí)三環(huán)PI控制器初始參數(shù)；由于速度環(huán)連接位置環(huán)和電流環(huán),通過(guò)探究速度環(huán)相對(duì)位置環(huán)和電流環(huán)配置對(duì)系統(tǒng)輸出的影響規(guī)律,從而優(yōu)化得到更好地滿(mǎn)足自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的串級(jí)三環(huán)PI控制器參數(shù)。 為高性能數(shù)字實(shí)現(xiàn)PI控制器,基于計(jì)算機(jī)中央處理核心原理,設(shè)計(jì)出補(bǔ)碼運(yùn)算數(shù)字PI控制器；通過(guò)比較全量式和增量式兩種PI控制算法的數(shù)字實(shí)現(xiàn),增量式數(shù)字PI控制器具有運(yùn)算速度快和資源占用率低的優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)出基于狀態(tài)機(jī)時(shí)序控制的增量式數(shù)字PI控制器作為串級(jí)三環(huán)PI控制器。 為數(shù)字實(shí)現(xiàn)電壓正弦波脈寬調(diào)制和矢量空間脈寬調(diào)制變頻控制,對(duì)兩種變頻控制方法深入分析；基于自底向上思想構(gòu)建出它們各個(gè)組成模塊的FPGA數(shù)字實(shí)現(xiàn),通過(guò)相關(guān)軟件綜合得到它們的總體實(shí)現(xiàn)。 為驗(yàn)證上述各部分功能有效性,通過(guò)FPGA內(nèi)嵌的Signal TapⅡ?qū)崟r(shí)測(cè)試工具和FPGA控制器實(shí)物開(kāi)發(fā)板,對(duì)上述數(shù)字實(shí)現(xiàn)的輸出采集,并對(duì)兩種變頻控制方法輸出對(duì)比分析,驗(yàn)證控制器的功能是有效的,得到電壓矢量脈...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 自動(dòng)裝填系統(tǒng)伺服控制發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 交流電機(jī)伺服控制國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 交流伺服電機(jī)發(fā)展
        1.3.2 交流伺服控制技術(shù)發(fā)展
        1.3.3 交流電機(jī)伺服控制實(shí)現(xiàn)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容
2 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制總體
    2.1 自動(dòng)供彈機(jī)伺服控制系統(tǒng)模型
        2.1.1 自動(dòng)供彈機(jī)系統(tǒng)總體模型
        2.1.2 伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型
        2.1.3 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)解耦控制模型
    2.2 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)三環(huán)控制器
        2.2.1 電流環(huán)控制器
        2.2.2 速度環(huán)控制器
        2.2.3 位置環(huán)控制器
    2.3 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)變頻控制
        2.3.1 電壓型逆變器模型
        2.3.2 電壓正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)變頻控制
        2.3.3 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)變頻控制
    2.4 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)三環(huán)控制器配置優(yōu)化
        2.4.1 速度環(huán)相對(duì)電流環(huán)配置
        2.4.2 速度環(huán)相對(duì)位置環(huán)配置
        2.4.3 串級(jí)三環(huán)PI伺服驅(qū)動(dòng)控制器
    2.5 本章小結(jié)
3 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)數(shù)字PI控制實(shí)現(xiàn)
    3.1 數(shù)字PID控制
        3.1.1 數(shù)字PID控制理論
        3.1.2 全量式算法
        3.1.3 增量式算法
    3.2 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)數(shù)字PI控制器模塊實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 數(shù)據(jù)補(bǔ)碼表示實(shí)現(xiàn)
        3.2.2 加減法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)
        3.2.3 高速乘法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)
    3.3 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)數(shù)字PI控制器總體
        3.3.1 全量式算法數(shù)字PI控制器實(shí)現(xiàn)
        3.3.2 增量式算法數(shù)字PI控制器實(shí)現(xiàn)
        3.3.3 增量式算法數(shù)字PI控制器狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)
    3.4 電壓坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
4 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)變頻控制實(shí)現(xiàn)
    4.1 電壓正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)變頻控制實(shí)現(xiàn)
    4.2 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)變頻控制實(shí)現(xiàn)
    4.3 變頻控制信號(hào)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
5 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制器硬件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制器硬件設(shè)計(jì)
        5.1.1 與上位機(jī)串口通訊模塊硬件設(shè)計(jì)
        5.1.2 IGBT功率逆變器驅(qū)動(dòng)模塊硬件設(shè)計(jì)
        5.1.3 FPGA控制器模塊硬件設(shè)計(jì)
        5.1.4 控制器總體
    5.2 自動(dòng)供彈機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制器實(shí)驗(yàn)分析
        5.2.1 基于FPGA的Signal Tap Ⅱ?qū)崟r(shí)測(cè)試工具實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 電壓正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)實(shí)驗(yàn)分析
        5.2.3 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)實(shí)驗(yàn)分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3840691