某伺服系統(tǒng)設計及控制算法研究.pdf

1、隨著科學技術不斷進步，無人化平臺得到了迅速應用和發(fā)展，在較為惡劣的環(huán)境下投入使用，能夠在最大程度上減少人員傷亡，成為近年來各國研究的熱點。這一發(fā)展趨勢對其中擔當重要作用的伺服系統(tǒng)提出了更高要求，因此迫切需要研究和設計性能良好的伺服系統(tǒng)。
　　 本課題來源于本校某武器無人化平臺的預研項目，旨在通過伺服系統(tǒng)實時接收視頻追蹤系統(tǒng)傳輸?shù)闹噶钚盘枺刂曝撦d跟蹤目標運動，實現(xiàn)其平臺無人化的功能。本文對伺服系統(tǒng)進行了研究與設計，主要工作如下：

2、
　　 1)設計了伺服控制器。首先，給出了系統(tǒng)技術指標，研究了系統(tǒng)的總體結構；其次，分析了硬件需要實現(xiàn)的功能，并在此基礎上完成了基于TMS320LF2407ADSP的伺服控制器設計，包括DSP最小系統(tǒng)、通信模塊、軸角編碼模塊、D/A輸出模塊等。系統(tǒng)采用RS-485接收指令信號，并通過雙通道自整角機檢測負載實際架位來實現(xiàn)閉環(huán)控制。
　　 2)研究和設計了伺服控制算法。首先，結合具體參數(shù)，研究和建立了本伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型，針

3、對系統(tǒng)非線性、時滯性的特點，設計了帶有前饋控制的Fuzzy-PID復合控制算法。然后，通過MATLAB仿真，給出了系統(tǒng)在典型信號以及白噪聲干擾輸入下的響應曲線，與經(jīng)典PID相比，系統(tǒng)的動態(tài)性能和控制精度得到了改善。
　　 3)設計了基于CCS開發(fā)環(huán)境下的伺服控制程序。系統(tǒng)主要通過定時中斷、串口中斷來實現(xiàn)主要功能，并將設計的控制算法應用到伺服控制系統(tǒng)中。針對高低伺服系統(tǒng)采用DDR(直接驅(qū)動旋轉)電機的特點，研究和分析了伺服驅(qū)動器的