本文以某車載雷達(dá)兩軸轉(zhuǎn)臺(tái)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(jì)方案,對(duì)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,著重論述伺服系統(tǒng)控制算法的設(shè)計(jì)和伺服功能的實(shí)現(xiàn)。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)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(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行核心芯片的性能和功能介紹,控制器硬件電路的設(shè)計(jì),控制器的上電順序以及FPGA的各接口的時(shí)序設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行系統(tǒng)總體軟件流程設(shè)計(jì)以及各基本模塊的軟件流程設(shè)計(jì),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(duì)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)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(jī)等器件參數(shù)依次進(jìn)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(jì),最后介紹了一種摩擦模型來(lái)分析轉(zhuǎn)臺(tái)在實(shí)際運(yùn)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(jì)方案的合理性。3.重點(diǎn)論述了系統(tǒng)的控制算法設(shè)計(jì)和伺服功能實(shí)現(xiàn)方法。位置環(huán)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)勻速軌跡功能進(jìn)行速度規(guī)劃,使該功能具備恒變加速度的啟...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 課題背景及來(lái)源
    1.2 轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的國(guó)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(jì)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(jì)
        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(jì)
        2.3.4 伺服控制器上電順序設(shè)計(jì)
        2.3.5 伺服控制器工作時(shí)序設(shè)計(jì)
    2.4 伺服控制器軟件設(shè)計(jì)
    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(tái)負(fù)載力矩估算
    3.2 直流電機(jī)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(jì)和仿真
        3.5.1 速度環(huán)調(diào)節(jié)器器設(shè)計(jì)
        3.5.2 速度環(huán)仿真
    3.6 位置環(huán)的設(shè)計(jì)和仿真
        3.6.1 位置環(huán)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
        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(jì)
        4.2.3 模糊PI控制效果分析
    4.3 勻速軌跡功能實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 位置環(huán)勻速實(shí)現(xiàn)
        4.3.2 位置環(huán)速度規(guī)劃
    4.4 航跡跟蹤功能實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 標(biāo)準(zhǔn)航跡測(cè)試原理
        4.4.2 速度前饋控制算法
    4.5 搜索掃描功能實(shí)現(xiàn)
        4.5.1 搜索掃描實(shí)現(xiàn)方法
        4.5.2 搜索掃描關(guān)鍵技術(shù)說(shuō)明
    4.6 線性掃頻信號(hào)設(shè)計(jì)
    4.7 本章小結(jié)
第五章 伺服控制系統(tǒng)性能測(cè)試
    5.1 系統(tǒng)基本性能測(cè)試
    5.2 航跡跟蹤功能性能測(cè)試
    5.3 勻速軌跡功能性能測(cè)試
    5.4 搜索掃描功能性能測(cè)試
    5.5 系統(tǒng)頻率響應(yīng)性能測(cè)試
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
附錄A
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3874797