某伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，無(wú)人化平臺(tái)得到了迅速應(yīng)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(lái)各國(guó)研究的熱點(diǎn)。這一發(fā)展趨勢(shì)對(duì)其中擔(dān)當(dāng)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(shè)計(jì)性能良好的伺服系統(tǒng)。
　　 本課題來(lái)源于本校某武器無(wú)人化平臺(tái)的預(yù)研項(xiàng)目，旨在通過(guò)伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收視頻追蹤系統(tǒng)傳輸?shù)闹噶钚盘?hào)，控制負(fù)載跟蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其平臺(tái)無(wú)人化的功能。本文對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)，主要工作如下：

2、
　　 1)設(shè)計(jì)了伺服控制器。首先，給出了系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)，研究了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)；其次，分析了硬件需要實(shí)現(xiàn)的功能，并在此基礎(chǔ)上完成了基于TMS320LF2407ADSP的伺服控制器設(shè)計(jì)，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(hào)，并通過(guò)雙通道自整角機(jī)檢測(cè)負(fù)載實(shí)際架位來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
　　 2)研究和設(shè)計(jì)了伺服控制算法。首先，結(jié)合具體參數(shù)，研究和建立了本伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，針

3、對(duì)系統(tǒng)非線性、時(shí)滯性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了帶有前饋控制的Fuzzy-PID復(fù)合控制算法。然后，通過(guò)MATLAB仿真，給出了系統(tǒng)在典型信號(hào)以及白噪聲干擾輸入下的響應(yīng)曲線，與經(jīng)典PID相比，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和控制精度得到了改善。
　　 3)設(shè)計(jì)了基于CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境下的伺服控制程序。系統(tǒng)主要通過(guò)定時(shí)中斷、串口中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)主要功能，并將設(shè)計(jì)的控制算法應(yīng)用到伺服控制系統(tǒng)中。針對(duì)高低伺服系統(tǒng)采用DDR(直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn))電機(jī)的特點(diǎn)，研究和分析了伺服驅(qū)動(dòng)器的