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基于DSP转台伺服控制系统的设计

吴天柱

   本文以实际工程项目为背景,通过对转台伺服控制系统进行深入的研究,并通过对系统的软、硬件的优化设计,设计了一种高精度、高响应的转台伺服控制系统。 根据转台伺服系统的工作原理,制定了系统的实现方案,对系统的重要元件进行了选型。设计转台伺服系统的硬件平台,完成TMS320F2812最小系统板的硬件设计,电机的驱动电路板硬件设计,搭建好嵌入式系统上位机硬件平台,完成DSP与ARM之间的通信工作,开发出友好的图形界面。采用嵌入式控制器DSP与ARM相结合的硬件架构,DSP控制器完成主要完成对电机的位置控制、数据交换等功能,上位机ARM完成了通信管理、人机接口功能。采用广州友善之臂公司生产的S3C2440处理器实现了上层图形用户界面的开发,完成了上位机对下位机的控制,在嵌入式Linux平台上采用Qt/Embedded技术设计了友好的人机交互界面。 本文对转台伺服控制系统进行了研究,建立了系统的模型,分析了模糊控制理论和传统PID控制理论的各自优缺点,采用了模糊PID控制算法,分析了该算法的原理,在软件设计中考虑到干扰的问题,采用了软件数字滤波的思想,并给出了模糊PID控制算法的软件实现,同时编写了位置控制的程序,实现了对转台伺服系统的位置控制。 试验结果表明,本文提出的模糊PID算法的控制效果优于传统PID控制器,减小了系统的超调量,比传统PID控制器取得了更好的动、静态性能,提高了控制的精度,使系统有了较强的鲁棒性,达到了系统性能指标的要求。……   
[关键词]:DSP;ARM;模糊PID;运动控制
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨工程大学2010年