本文以某車載雷達兩軸轉(zhuǎn)臺伺服控制系統(tǒng)研制為背景,詳細(xì)論述了伺服控制系統(tǒng)中軟硬件的設(shè)計方案,對伺服控制系統(tǒng)進行了仿真分析,著重論述伺服系統(tǒng)控制算法的設(shè)計和伺服功能的實現(xiàn)。本文主要進行了以下幾個方面的工作:1.介紹了基于DSP+FPGA伺服控制器的硬件和軟件設(shè)計方案。硬件設(shè)計中主要進行核心芯片的性能和功能介紹,控制器硬件電路的設(shè)計,控制器的上電順序以及FPGA的各接口的時序設(shè)計。軟件設(shè)計中主要進行系統(tǒng)總體軟件流程設(shè)計以及各基本模塊的軟件流程設(shè)計,基本軟件模塊包括初始化模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、中斷控制模塊和伺服控制模塊。2.在MATLAB環(huán)境下對伺服控制系統(tǒng)進行仿真分析。首先建立了速度反饋環(huán)節(jié)的模型,然后根據(jù)電機等器件參數(shù)依次進行了電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)調(diào)節(jié)器的仿真設(shè)計,最后介紹了一種摩擦模型來分析轉(zhuǎn)臺在實際運行中受到摩擦力的影響。仿真結(jié)果證明了該伺服控制系統(tǒng)設(shè)計方案的合理性。3.重點論述了系統(tǒng)的控制算法設(shè)計和伺服功能實現(xiàn)方法。位置環(huán)設(shè)計了參數(shù)自整定的模糊PI控制算法,位置環(huán)和速度環(huán)還使用積分分離和遇限削弱積分的控制算法。在功能實現(xiàn)設(shè)計中通過對勻速軌跡功能進行速度規(guī)劃,使該功能具備恒變加速度的啟...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 課題背景及來源
    1.2 轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的章節(jié)安排
第二章 伺服控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計方案
    2.1 技術(shù)指標(biāo)及功能需求
    2.2 伺服控制系統(tǒng)的組成
    2.3 伺服控制器硬件設(shè)計
        2.3.1 伺服控制器硬件組成
        2.3.2 伺服控制器主要芯片介紹
        2.3.3 伺服控制器電路設(shè)計
        2.3.4 伺服控制器上電順序設(shè)計
        2.3.5 伺服控制器工作時序設(shè)計
    2.4 伺服控制器軟件設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第三章 伺服控制系統(tǒng)仿真分析
    3.1 轉(zhuǎn)臺負(fù)載力矩估算
    3.2 直流電機模型建立
    3.3 反饋環(huán)節(jié)的分析
    3.4 電流環(huán)的模型建立
        3.4.1 電流環(huán)分析
        3.4.2 電流環(huán)仿真
    3.5 速度環(huán)的設(shè)計和仿真
        3.5.1 速度環(huán)調(diào)節(jié)器器設(shè)計
        3.5.2 速度環(huán)仿真
    3.6 位置環(huán)的設(shè)計和仿真
        3.6.1 位置環(huán)調(diào)節(jié)器設(shè)計
        3.6.2 摩擦模型的建立
        3.6.3 位置環(huán)仿真
    3.7 本章小結(jié)
第四章 伺服控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
    4.1 遇限削弱與分離積分PI控制
    4.2 參數(shù)自整定模糊PI控制
        4.2.1 模糊PID控制器原理
        4.2.2 模糊PI控制器設(shè)計
        4.2.3 模糊PI控制效果分析
    4.3 勻速軌跡功能實現(xiàn)
        4.3.1 位置環(huán)勻速實現(xiàn)
        4.3.2 位置環(huán)速度規(guī)劃
    4.4 航跡跟蹤功能實現(xiàn)
        4.4.1 標(biāo)準(zhǔn)航跡測試原理
        4.4.2 速度前饋控制算法
    4.5 搜索掃描功能實現(xiàn)
        4.5.1 搜索掃描實現(xiàn)方法
        4.5.2 搜索掃描關(guān)鍵技術(shù)說明
    4.6 線性掃頻信號設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
第五章 伺服控制系統(tǒng)性能測試
    5.1 系統(tǒng)基本性能測試
    5.2 航跡跟蹤功能性能測試
    5.3 勻速軌跡功能性能測試
    5.4 搜索掃描功能性能測試
    5.5 系統(tǒng)頻率響應(yīng)性能測試
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
附錄A
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3874797