未來戰(zhàn)爭將是由各種協(xié)同作戰(zhàn)的高強度、高技術、高消耗的局部戰(zhàn)爭,不僅僅是單一的武器較量,而是由各兵種,各種武器系統(tǒng)、作戰(zhàn)管理系統(tǒng)、后勤保障系統(tǒng)和信息系統(tǒng)共同組成的體系之間的較量。我軍著眼于未來戰(zhàn)爭,也提出了新軍事革命和構建C4ISR系統(tǒng)。本文就是在當前科技飛速發(fā)展的情況下,設計一款雙軸的火炮角度伺服系統(tǒng),利用當前先進的軟硬件元器件,完成整個系統(tǒng)的數(shù)字化,提高系統(tǒng)的性能。 本文以Ti公司的數(shù)字信號處理器(DSP)芯片TMS320F28335為核心,借助其卓越的數(shù)據處理能力及豐富的外圍設備,設計了基于PMSM的火炮伺服系統(tǒng),依據系統(tǒng)的控制方法和性能要求,首先給出了系統(tǒng)的總體控制方案,并在此基礎上分析和選擇了一些不可缺少的關鍵器件,然后設計了系統(tǒng)電機驅動模塊、數(shù)模采集模塊、通信模塊等內容。完成了系統(tǒng)控制部分的整體硬件電路設計和系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)的流程圖設計。 基于火炮伺服系統(tǒng)的高精度要求,在對傳統(tǒng)控制算法進行了實驗仿真后,針對火炮在隨動過程中易出現(xiàn)震蕩的情況,引入了前饋控制環(huán)節(jié),在實現(xiàn)系統(tǒng)的快速定位和精度要求的同時,減小了伺服控制滯后產生的跟蹤誤差及震蕩現(xiàn)象,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究及發(fā)展概況
        1.2.1 信息時代國外防空火炮的發(fā)展概況
        1.2.2 當前我國火炮的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 課題的研究意義及主要工作
        1.3.1 課題研究意義
        1.3.2 主要工作
第二章 火炮伺服系統(tǒng)的整體設計及主要元件選取
    2.1 火炮伺服系統(tǒng)的基本框架
    2.2 雙35mm火炮參數(shù)及技術指標
    2.3 伺服電機選取
    2.4 控制器及功率驅動板選取
    2.5 光電編碼器選取
第三章 永磁同步電機的數(shù)學模型及控制方法
    3.1 永磁同步電機的種類及基本結構
    3.2 坐標變換
        3.2.1 常用坐標系
        3.2.2 坐標變換
    3.3 dq坐標系下永磁同步電機數(shù)學模型的建立
    3.4 永磁同步電機控制原理
        3.4.1 永磁同步電機控制方法介紹
        3.4.2 永磁同步電機矢量控制
        3.4.3 矢量控制常用控制策略
    3.5 SVPWM
第四章 火炮伺服系統(tǒng)的控制算法及仿真
    4.1 Matlab/Simulink仿真平臺介紹
    4.2 系統(tǒng)組成及仿真
        4.2.1 系統(tǒng)的主要組成
        4.2.2 伺服系統(tǒng)的搭建
        4.2.3 仿真結果及分析
    4.3 帶前饋的PID控制系統(tǒng)設計
        4.3.1 前饋控制的原理
        4.3.2 引入前饋控制后的實驗結果
第五章 基于DSP的火炮伺服系統(tǒng)的硬件設計
    5.1 DSP核心芯片的功能
        5.1.1 DSP概述
        5.1.2 TMS320F28335芯片
    5.2 系統(tǒng)硬件設計總體方案
        5.2.1 DSP最小系統(tǒng)設計
        5.2.2 驅動模塊電路設計
        5.2.3 檢測電路設計
        5.2.4 數(shù)模轉換模塊
        5.2.5 通信電路設計
第六章 火炮伺服系統(tǒng)的軟件設計
    6.1 面向DSP的軟件系統(tǒng)概述
        6.1.1 DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS概述
        6.1.2 CCS的軟件格式介紹
    6.2 伺服系統(tǒng)總體設計
    6.3 主程序結構
        6.3.1 中斷子程序設計
        6.3.2 通信系統(tǒng)設計
        6.3.3 SVPWM程序的實現(xiàn)
工作總結與展望
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3864111