基于DSP和CPLD的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制算法的研究.pdf

1、隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，以數(shù)字信號(hào)處理器為核心的電機(jī)控制極大地提高了機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，也改變了機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的面貌，因此，開發(fā)以DSP為核心的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)教學(xué)和科研具有現(xiàn)實(shí)的意義。本文結(jié)合電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的現(xiàn)狀，圍繞控制系統(tǒng)的建立，包括控制主板的硬軟件設(shè)計(jì)，就所涉及的主要技術(shù)問題進(jìn)行了分析和研究。 通過對(duì)典型DSP控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析，針對(duì)本電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提出了帶傳感器的PWM閉環(huán)控制整體方案和基于DSP和CP

2、LD控制的主板設(shè)計(jì)方案，并闡述了系統(tǒng)各部分的功能以及相互間的關(guān)系。 在硬件方面，首先設(shè)計(jì)了基于TMS320LF2407A和EPM3128ATC100的控制主板，并利用VHDL語言編寫CPLD的底層驅(qū)動(dòng)以完成總線控制和譯碼功能，使主板實(shí)現(xiàn)了脈寬調(diào)制輸出、正交編碼脈沖輸入、邊沿捕捉等專用電機(jī)控制功能，還通過擴(kuò)展了LCD接口，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的本地顯示。論文還針對(duì)實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)所涉及到的具體技術(shù)問題，如開發(fā)環(huán)境的建立、DSP配置文件的生

3、成、基于JTAG的調(diào)試等，進(jìn)行了必要的論述。 此外，結(jié)合被控對(duì)象的特性進(jìn)行了直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試，包括PWM控制信號(hào)的隔離放大、H橋可逆驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)信號(hào)的采集和反饋等部分，加之控制主板和直流電機(jī)，使實(shí)驗(yàn)平臺(tái)成為一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。 論文還針對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建立了物理控制模型，并利用MATLAB軟件分別采用P控制、PD控制、PI控制和PID控制對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行時(shí)域和頻域的仿真分析，并選擇了適當(dāng)類型的校正環(huán)節(jié)和控制參數(shù)，在DS