本文關(guān)鍵詞：基于DSP的位置伺服控制系統(tǒng)軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：伺服控制,也叫做跟隨控制,是讓控制對象可以跟隨指令運(yùn)動的一類控制系統(tǒng),現(xiàn)在伺服控制廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,伺服控制被越來與廣泛的使用,其被廣泛研究同時得益于伺服電機(jī)等伺服裝置的發(fā)展,現(xiàn)在對于伺服控制的要求也日愈提高,不僅要求穩(wěn)定性,還要求快速性、多功能性和人機(jī)交互性,數(shù)字控制器DSP的發(fā)展正適應(yīng)了這種形勢。伺服系統(tǒng)發(fā)展趨勢如此迅猛,基于此,本文提出了基于DSP的位置伺服系統(tǒng)的一套軟件設(shè)計方法,將DSP和Lab VIEW引入到設(shè)計中,充分利用DSP的優(yōu)良性能和Lab VIEW的人性化界面處理,來實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定、多樣而且便于人機(jī)交互的伺服控制系統(tǒng)。首先,對系統(tǒng)原理與組成進(jìn)行分析,結(jié)合國內(nèi)某研究所的需求,確定了其控制方法,并且根據(jù)已有的硬件系統(tǒng)總結(jié)硬件設(shè)計方案,同時提出軟件設(shè)計總體方案,包括DSP程序設(shè)計總體方案和上位機(jī)界面設(shè)計總體方案。其次,根據(jù)所確定的DSP軟件設(shè)計總體方案,設(shè)計了程序各個功能模塊,以TMS320F6713為核心進(jìn)行控制器程序的設(shè)計,設(shè)計了RS422通信接口模塊,并且包含了協(xié)議幀的設(shè)計和PID控制算法的軟件實(shí)現(xiàn),以及CRC校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)。再次,根據(jù)上位機(jī)界面總體設(shè)計方案設(shè)計上位機(jī)界面,也就是人機(jī)交互界面,利用生產(chǎn)者消費(fèi)者架構(gòu)實(shí)現(xiàn)串口通信和人機(jī)交互,同時設(shè)計解析狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的顯示,完成RS422串口通信。最后,將系統(tǒng)整合進(jìn)行調(diào)試,測試設(shè)計所需的功能并且加入故障測試,實(shí)現(xiàn)位置伺服控制系統(tǒng)快速、方便、穩(wěn)定的控制。本文給出了測試結(jié)果,驗(yàn)證了本設(shè)計的正確性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：伺服控制 DSP Lab VIEW
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM921.541
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題來源及研究的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-11
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容11-12
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第2章 位置伺服控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案13-21
• 2.1 系統(tǒng)原理及組成13-14
• 2.2 位置伺服系統(tǒng)功能需求分析14-15
• 2.3 控制算法原理及設(shè)計15-17
• 2.3.1 PID控制算法原理15-16
• 2.3.2 數(shù)字PID算法類型及設(shè)計選擇16-17
• 2.4 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計17-18
• 2.5 DSP程序設(shè)計總體方案18-19
• 2.6 上位機(jī)界面設(shè)計總體方案19-20
• 2.7 本章小結(jié)20-21
• 第3章 位置伺服控制系統(tǒng)的DSP軟件程序設(shè)計21-39
• 3.1 DSP程序整體軟件設(shè)計21-22
• 3.2 DSP軟件設(shè)計中寄存器的配置22-26
• 3.2.1 DA寄存器配置22-23
• 3.2.2 碼盤寄存器配置23-25
• 3.2.3 時標(biāo)寄存器配置25
• 3.2.4 中斷寄存器配置25
• 3.2.5 串口寄存器配置25-26
• 3.3 主函數(shù)及啟動默認(rèn)處理軟件設(shè)計26-27
• 3.4 RS422 接口模塊軟件設(shè)計27-33
• 3.4.1 接口模塊軟件設(shè)計總體流程27-28
• 3.4.2 命令幀格式定義28-33
• 3.51MS定時中斷處理33-34
• 3.6 PID控制軟件設(shè)計34-36
• 3.7 外部中斷處理36-37
• 3.8 CRC16 校驗(yàn)?zāi)K軟件設(shè)計37-38
• 3.9 本章小結(jié)38-39
• 第4章 位置伺服控制系統(tǒng)上位機(jī)界面設(shè)計39-54
• 4.1 上位機(jī)界面總體結(jié)構(gòu)39-40
• 4.2 用戶界面事件產(chǎn)生循環(huán)軟件設(shè)計40-43
• 4.2.1 事件結(jié)構(gòu)的設(shè)計40-41
• 4.2.2“停止”程序的設(shè)計41-42
• 4.2.3 前面板關(guān)閉判斷程序設(shè)計42-43
• 4.3 用戶界面事件處理循環(huán)軟件設(shè)計43-48
• 4.3.1 事件執(zhí)行條件限制設(shè)計44-45
• 4.3.2 上位機(jī)向控制器發(fā)送幀數(shù)組的創(chuàng)建45
• 4.3.3 上位機(jī)CRC16 校驗(yàn)軟件設(shè)計45-48
• 4.4 串口收發(fā)循環(huán)軟件設(shè)計48-49
• 4.5 解析數(shù)據(jù)幀循環(huán)軟件設(shè)計49-50
• 4.6 數(shù)據(jù)顯示循環(huán)軟件設(shè)計50-52
• 4.7 上位機(jī)用戶界面設(shè)計52-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 第5章 系統(tǒng)測試與分析54-72
• 5.1 系統(tǒng)仿真54-58
• 5.2 系統(tǒng)平臺的搭建58-59
• 5.3 系統(tǒng)測試流程59-60
• 5.4 系統(tǒng)功能測試60-69
• 5.4.1 電機(jī)運(yùn)行測試60
• 5.4.2 位置環(huán)PID控制測試60-63
• 5.4.3 速度環(huán)PID控制測試63-66
• 5.4.4 參數(shù)值的設(shè)置、復(fù)位與查詢66-67
• 5.4.5 電機(jī)尋零和限位67-69
• 5.5 系統(tǒng)故障測試69-71
• 5.5.1 故障注入方式設(shè)計69
• 5.5.2 故障測試結(jié)果69-71
• 5.6 系統(tǒng)測試結(jié)果分析71
• 5.7 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果77-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 陳春明,謝躍雷,晉良念;一種基于DSP的電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2002年02期

2 蘇娜;;虛擬儀器LabVIEW的發(fā)展與應(yīng)用[J];計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用;2013年23期

3 李木國;李響;劉達(dá);;基于DSP的電機(jī)伺服系統(tǒng)中的模糊PID控制[J];測控技術(shù);2011年06期

4 吳濤;唐擁軍;;伺服控制系統(tǒng)中的電子控制分析[J];煤炭技術(shù);2012年04期

5 劉彬;譚建平;黃長征;;一種改進(jìn)PID控制算法的研究與應(yīng)用[J];微計算機(jī)信息;2007年16期

6 楊永雙;夏永泉;;基于LabVIEW的雙機(jī)串口通信的設(shè)計[J];鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年03期

7 趙高超;楊鴻武;裴東;王全州;;基于TMS320F2812的電機(jī)增量式PID控制系統(tǒng)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2014年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周濤;張輝;;LabVIEW驅(qū)動普通數(shù)據(jù)采集卡的方法研究[A];全國第十五屆計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 姜飛榮;永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2006年

2 李波;基于DSP的視頻圖像目標(biāo)識別與處理系統(tǒng)的設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2007年

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本文編號：1113352