摘    要

随着信息技术革命的深入发展和计算机技术的飞速发展，数字信号处理技术已经逐渐发展成为一门关键技术学科，而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能。
伺服系统是直流闭环控制系统的典型应用，它在国民经济的各个部门有着广泛的应用。现代工业生产对伺服系统提出了更高的要求，这就有必要将控制系统与数字信号处理相结合，从而达到更好的控制效果。
本文首先分析了伺服系统的组成原理，设计了基于DSP控制的位置伺服系统，并给出了系统的实现方法。然后对直流力矩电机工作原理进行了分析，建立了直流力矩电机的数学模型，给出了直流力矩电机传递函数框图，研究了直流力矩电机的PWM控制方式。随后设计了电流环、转速环、位置环的三闭环控制器，串联校正控制器，简单的专家控制器，利用MATLAB的simulink工具箱对它们进行了仿真。最后，对系统进行了软硬件实现。

关键词：DSP；PWM；三闭环控制；简单专家控制；仿真

Abstract

With the in-depth development of informational revolution and the fast development of microcomputer technology, digital signal process technology has gradually become to a crucial technological subject and the appearance of DSP chip makes it possible that the realization of digital signal process .
Servo system is the typically application of closed-loop control system with direct current, and it is widely applied in every department of national economy. Higher demand is requested by modern industrial production, so it is necessary to combine control system and digital signal process, sequentially getting the better control effect.
This paper analyses the composing and principle of servo system firstly, designs a position servo system based on DSP and provides the method to realize the system. Then analyses the principle of direct current moment electromotor and builds the mathematical model and gives the block graph of transfer function and studies the PWM control strategy. Next, designs three closed-loop controller which constitutes current loop、velocity loop、position loop, series-wound emendation controller and simple expert controller, and besides, simulates these controllers with the simulink toolbox of MATLAB. At last, carries out the system by software and hardware.

Keywords: DSP；PWM；three closed-loop controller；simple expert controller；  simulation

目    录

第1章  绪论 1
1.1直流位置伺服系统的现发展与应用 1
1.1.1 位置伺服系统的发展 1
1.1.2 位置伺服系统的应用 2
1.2 直流伺服系统的组成原理与分类 3
     1.2.1 直流伺服系统的组成原理 3
1.2.2 直流伺服系统的分类 4
1.3 数字伺服系统 4
1.4 本论文完成的主要工作 6
第2章  控制系统的总体方案设计 7
2.1 系统总体设计 7
    2.1.1 系统构成 7
         2.1.2 实现方法 8
    2.2 执行电机简介 9
    2.3 直流力矩电机的选型 10
    2.4 本章小结 13
第3章  系统的数学模型及其控制方式 14
     3.1 直流力矩电机的数学模型 14
          3.1.1 直流力矩电机的转矩平衡方程 14        
     3.1.2 直流力矩电机的电压平衡方程 15
          3.1.3 电机的数学模型 16
     3.2 直流电机的控制方式 19
          3.2.1控制方式回顾 19
          3.2.2 PWM的工作原理和特点 20
     3.3 本章小结 22
第4章  控制方法及其仿真 23
       4.1 三闭环设计 23
4.1.1 电流调节器的设计 23
4.1.2 转速调节器的设计 26
4.1.3位置调节器的设计 28
4.1.4 三闭环综合调试 29
     4.2串联校正设计 29
     4.3连续PID控制器的离散化 33
     4.4专家控制系统 34
     4.5本章小结 36
第5章  系统硬件与软件设计 37
     5.1 系统核心控制芯片TMS320LF240x概述 37
     5.2主控芯片的软件设计 38
     5.3子模块及其相应硬件的实现 39
         5.3.1定时器及PWM波形的产生 39
         5.3.2位置检测与正交编码脉冲电路 44
         5.3.3电流检测与模数转换 46
         5.3.4串口通信的实现 48
     5.4 本章小结 50
结论 51
参考文献 53
致谢 56
            
第1章  绪论

[1] [2]  下一页