嵌入式交流伺服控制器的研究與設計.pdf

1、交流伺服控制器是火炮隨動系統(tǒng)的執(zhí)行機構，它直接關系到火炮的打擊精度。本文針對火炮隨動系統(tǒng)的高性能位置伺服要求，設計了一套基于德州儀器TMS320LF2407A DSP(Digital Signal Process)芯片的全數字交流伺服系統(tǒng)。同時分析了其結構組成、控制方案、控制器軟件和硬件設計等問題。該系統(tǒng)以交流永磁同步電動機作為伺服電動機，采用三閉環(huán)的控制策略，實現位置的高性能跟蹤。 本設計工作是以從保加利亞引進的DS15 SE

2、RVO MODULE系統(tǒng)為藍本進行的。硬件方面，在原保加利亞系統(tǒng)的基礎上，進行了重新設計。保加利亞系統(tǒng)提供了控制軟件的原代碼，編譯后不能運行，但直接采用其提供的編譯后的代碼可以運行。本系統(tǒng)的軟件是在其提供的原代碼基礎上重新編寫的。 本文首先對交流永磁同步電動機伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況進行了介紹，然后對交流永磁同步電動機的數學模型、工作原理以及矢量控制在交流永磁同步電動機上的應用進行了說明。在硬件設計部分，闡述了以TMS320LF240

3、7A DSP芯片為核心的伺服系統(tǒng)的構建過程，并對其中比較關鍵的部分進行了詳盡的分析。在軟件設計部分，詳細描述了嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS-Ⅱ及其在TMS320LF2407A DSP芯片上的移植，多任務的劃分和調度以及各任務的功能流程，并給出了部分源代碼。在控制算法上采用經典的三環(huán)控制策略，采用傳統(tǒng)的PID算法，其中位置環(huán)采用比例調節(jié)算法，速度環(huán)和電流環(huán)采用比例積分調節(jié)相結合的算法。最后對全文進行了簡明的總結，并對該領域在未來的發(fā)展做了展