伺服機構(gòu)作為導(dǎo)引頭、光電穩(wěn)定平臺、雷達等控制系統(tǒng)的重要組成部分,其機械性能的好壞在很大程度上影響著控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。本文針對導(dǎo)引頭等伺服機構(gòu)空間有限、力矩小的特點,設(shè)計了基于電氣測量的伺服機構(gòu)微小力矩測試方案,并對系統(tǒng)實現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)進行了研究,完成了整個力矩測試系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)。通過對機構(gòu)的啟動力矩和運動力矩的測量,實現(xiàn)對伺服機構(gòu)加工和裝配過程的指導(dǎo)。本文主要內(nèi)容如下:（1）根據(jù)力矩測試系統(tǒng)的功能要求,確定了以DSP控制板和工控PC機為核心的系統(tǒng)總體方案,并分析了啟動力矩和運動力矩的具體測試流程。同時,結(jié)合對測試系統(tǒng)通用性的要求,選取了MEMS陀螺儀作為角速率反饋器件,并對系統(tǒng)中其他硬件組成進行了器件選型,完成了測試系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計。（2）根據(jù)測試系統(tǒng)對電機運動控制的要求,對基于經(jīng)典PID的改進型控制算法進行了研究。通過對MEMS陀螺儀誤差信號的分析,研究了速率誤差對位置積分精度的影響,并設(shè)計了陀螺速率信號的預(yù)處理方法,最后結(jié)合對工程常用積分算法的研究,完成了基于陀螺反饋的位置積分算法設(shè)計。另外,針對測量得到的機構(gòu)力矩信息,分析了基于最小二乘的運動力矩數(shù)據(jù)處理方法,并對力矩波動... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 課題背景及來源
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 伺服機構(gòu)干擾力矩及測試方法研究
    2.1 伺服機構(gòu)干擾力矩
        2.1.1 摩擦干擾力矩
        2.1.2 線纜彈性干擾力矩
        2.1.3 齒輪傳動的力矩波動
    2.2 力矩測試方法概述
    2.3 基于平衡力原理的電測法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 力矩測試系統(tǒng)總體設(shè)計
    3.1 測試系統(tǒng)功能需求
    3.2 測試方案設(shè)計
    3.3 硬件集成
        3.3.1 主控電路
        3.3.2 驅(qū)動器
        3.3.3 陀螺儀
        3.3.4 系統(tǒng)電源
    3.4 電流檢測電路的設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)測控算法研究
    4.1 測試系統(tǒng)控制算法設(shè)計
        4.1.1 經(jīng)典PID控制算法
        4.1.2 改進型PID算法
    4.2 陀螺積分算法的研究與設(shè)計
        4.2.1 陀螺速率積分誤差分析
        4.2.2 陀螺數(shù)據(jù)預(yù)處理
        4.2.3 陀螺積分算法設(shè)計
    4.3 力矩數(shù)據(jù)分析處理方法
        4.3.1 基于最小二乘法的曲線擬合
        4.3.2 運動力矩評估方法
    4.4 本章小結(jié)
第五章 力矩測試系統(tǒng)的軟件開發(fā)
    5.1 測試系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
    5.2 伺服控制軟件開發(fā)
        5.2.1 伺服控制軟件功能需求
        5.2.2 主控流程
        5.2.3 功能模塊的開發(fā)
    5.3 上位軟件開發(fā)
        5.3.1 虛擬儀器開發(fā)環(huán)境——Labview
        5.3.2 基于事件處理器的設(shè)計模式
        5.3.3 上位軟件構(gòu)架
        5.3.4 分模塊開發(fā)
        5.3.5 界面設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
第六章 測試系統(tǒng)試驗與結(jié)果分析
    6.1 測試系統(tǒng)安裝與調(diào)試
    6.2 測試試驗及結(jié)果分析
        6.2.1 初始化配置及控制器參數(shù)整定
        6.2.2 啟動力矩測量及結(jié)果分析
        6.2.3 運動力矩測量及結(jié)果分析
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]基于虛擬儀器的伺服機構(gòu)傳動誤差測試研究[D]. 楊超.西安電子科技大學(xué) 2014
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本文編號：3019424