机械制造及其自动化专业毕业论文 [精品论文] 基于DSP的直流伺服电机控制器设计与实现.doc

机械制造及其自动化专业毕业论文 [精品论文] 基于DSP的直流伺服电机控制器设计与实现 关键词：移动机器人 运动控制器 直流电机 摘要：本文针对移动机器人运动控制器的要求，设计了一款基于DSP的无刷直流电机伺服控制器。 详细推导了三角形接法的无刷直流电机数学模型。阐述了数字式控制系统整体方案，解决了PWM、电子换相及锁相、电机电流、转速和位置等控制检测关键技术问题。推导了新的积分分离加积分修正系数的PID控制算法。 构建了基于TMS320F2812的无刷直流电机控制硬件平台。设计完成了DSP控制电路和功率驱动电路，主要包括DSP芯片外围电路、IR2130三相逆变桥电路、PWM光耦隔离电路、霍尔信号处理电路、光电编码器电路、电流采样电路和系统保护电路，并对各部分电路功能做了详尽阐述。对硬件可靠性做了分析。 在CCS3.3环境下开发了控制系统C程序软件。编写了改进型PID控制算法程序、M法测速程序、ADC电流采样数字滤波程序和电机换相程序。利用VC++6.0开发了伺服控制器人机交互界面，实现了上位机与DSP的SCI串口通讯。 最后，以移动机器人为平台进行了系统实验，利用MATLAB CCSLink工具获取了DSP系统的详细实验数据，在MATLAB环境下绘制了速度阶跃响应曲线。对比了不同PID参数下的系统响应状况，详细分析了实验中出现的各种问题。实验结果验证了控制器硬件系统和软件系统的可行性，新PID控制算法的优越性。DSP控制器调试方便，升级换代容易。  正文内容 本文针对移动机器人运动控制器的要求，设计了一款基于DSP的无刷直流电机伺服控制器。 详细推导了三角形接法的无刷直流电机数学模型。阐述了数字式控制系统整体方案，解决了PWM、电子换相及锁相、电机电流、转速和位置等控制检测关键技术问题。推导了新的积分分离加积分修正系数的PID控制算法。 构建了基于TMS320F2812的无刷直流电机控制硬件平台。设计完成了DSP控制电路和功率驱动电路，主要包括DSP芯片外围电路、IR2130三相逆变桥电路、PWM光耦隔离电路、霍尔信号处理电路、光电编码器电路、电流采样电路和系统保护电路，并对各部分电路功能做了详尽阐述。对硬件可靠性做了分析。 在CCS3.3环境下开发了控制系统C程序软件。编写了改进型PID控制算法程序、M法测速程序、ADC电流采样数字滤波程序和电机换相程序。利用VC++6.0开发了伺服控制器人机交互界面，实现了上位机与DSP的SCI串口通讯。 最后，以移动机器人为平台进行了系统实验，利用MATLAB CCSLink工具获取了DSP系统的详细实验数据，在MATLAB环境下绘制了速度阶跃响应曲线。对比了不同PID参数下的系统响应状况，详细分析了实验中出现的各种问题。实验结果验证了控制器硬件系统和软件系统的可行性，新PID控制算法的优越性。DSP控制器调试方便，升级换代容易。 本文针对移动机器人运动控制器的要求，设计了一款基于DSP的无刷直流电机伺服控制器。 详细推导了三角形接法的无刷直流电机数学模型。阐述了数字式控制系统整体方案，解决了PWM、电子换相及锁相、电机电流、转速和位置等控制检测关键技术问题。推导了新的积分分离加积分修正系数的PID控制算法。 构建了基于TMS320F2812的无刷直流电机控制硬件平台。设计完成了DSP控制电路和功率驱动电路，主要包括DSP芯片外围电路、IR2130三相逆变桥电路、PWM光耦隔离电路、霍尔信号处理电路、光电编码器电路、电流采样电路和系统保护电路，并对各部分电路功能做了详尽阐述。对硬件可靠性做了分析。 在CCS3.3环境下开发了控制系统C程序软件。编写了改进型PID控制算法程序、M法测速程序、ADC电流采样数字滤波程序和电机换相程序。利用VC++6.0开发了伺服控制器人机交互界面，实现了上位机与DSP的SCI串口通讯。 最后，以移动机器人为平台进行了系统实验，利用MATLAB CCSLink工具获取了DSP系统的详细实验数据，在MATLAB环境下绘制了速度阶跃响应曲线。对比了不同PID参数下的系统响应状况，详细分析了实验中出现的各种问题。实验结果验证了控制器硬件系统和软件系统的可行性，新PID控制算法的优越性。DSP控制器调试方便，升级换代容易。 本文针对移动机器人运动控制器的要求，设计了一款基于DSP的无刷直流电机伺服控制器。 详细推导了三角形接法的无刷直流电机数学模型。阐述了数字式控制系统整体方案，解决了PWM、电子换相及锁相、电机电流、转速和位置等控制检测关键技术问题。推导了新的积分分离加积分修正系数的PID控制算法。 构建了基于TMS320F2812的无刷直流电机控制硬件平台。设计完成了DSP控制电路和功率驱动电