基于DSP的电动舵机伺服系统设计

发布时间：2021-05-07 14:23

　　导弹舵机是导弹制导系统的重要组成单元,按驱动类型可以分为:气动舵机、液压舵机、电动舵机等。电动舵机凭借其结构简单、造价低、可靠性高、负载能力强等优点,逐渐成为导弹舵机的理想选择。论文以哈尔滨工程大学海洋运载器导航技术研究所教学实验设备专项为背景,设计了基于DSP的电动舵机伺服系统。该系统可以实现对电机的位置、转速双闭环控制。做为教学实验设备,在上位机界面中,可以设置电机的转动方向、转动角度,还可以配置PID参数,可以对系统施加扰动,方便观察系统运行情况。论文主要研究内容包括电动舵机伺服系统的技术性能要求和总体设计、电动舵机伺服系统的硬件设计、软件设计、电动舵机伺服系统的控制器设计和系统仿真分析、电动舵机伺服系统控制器的改进设计及性能验证。DSP凭借其出色的性能和低廉的成本,在电机控制领域的应用越来越多。根据电动舵机伺服系统的技术性能要求和应用特点,系统设计中选择DSP（TI公司的TMS320F28335）作为中央控制器。论文在系统的硬件设计部分,介绍了TMS320F28335实用板的硬件配置、电动舵机伺服系统驱动装置、反馈装置、扰动装置的硬件选型和部分电路设计。论文在系统的软件设计部分... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电动舵机的发展状况
        1.2.2 伺服系统的发展状况
        1.2.3 DSP的发展状况
    1.3 论文研究的主要内容和结构安排
        1.3.1 论文研究的主要内容
        1.3.2 论文的结构安排
第2章 电动舵机伺服系统总体设计
    2.1 导弹舵回路工作原理和数学模型
    2.2 系统的功能和设计要求
    2.3 电动舵机伺服系统的方案设计
        2.3.1 系统的硬件组成
        2.3.2 系统的软件方案
    2.4 本章小结
第3章 电动舵机伺服系统的硬件设计
    3.1 DSP的选型与相关电路设计
        3.1.1 DSP的选型
        3.1.2 DSP的硬件设计
    3.2 驱动装置设计
        3.2.1 直流力矩电机的特点和规格
        3.2.2 直流测速发电机的特点和规格
        3.2.3 减速器的特点和规格
    3.3 反馈装置设计
    3.4 扰动装置设计
        3.4.1 磁粉制动器的特点和规格
        3.4.2 转矩转速传感器的特点和规格
    3.5 本章小结
第4章 电动舵机伺服系统的软件设计
    4.1 DSP的软件设计
        4.1.1 DSP的软件设计环境
        4.1.2 DSP的主程序设计
        4.1.3 DSP的中断程序设计
    4.2 基于LABWINDOWS的上位机软件设计
        4.2.1 Lab Windows的软件设计环境
        4.2.2 上位机的设计与编程
    4.3 本章小结
第5章 导弹舵机伺服系统的PID控制器设计
    5.1 系统的仿真模型
    5.2 系统的PID控制器设计
    5.3 系统的仿真环境
    5.4 系统的性能仿真及分析
    5.5 本章小结
第6章 导弹舵机伺服系统模糊PID控制器设计
    6.1 系统模糊PID控制器设计
    6.2 系统模糊PID控制器的性能仿真及分析
    6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]自动测试系统的发展现状和前景[J]. 贾娜,王红萍,戴军.  科技与企业. 2015(09)
[2]基于LabWindows/CVI的特殊弹簧测试中Excel报表生成（英文）[J]. 靳璐,郑宾,陈昌鑫.  Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2014(03)
[3]军用自动测试系统的发展综述[J]. 屈建兵.  直升机技术. 2014(01)
[4]电动舵机系统建模及控制算法[J]. 潘大夫.  四川兵工学报. 2013(09)
[5]卫星姿态跟踪的间接自适应模糊预测控制[J]. 孙光,霍伟.  系统科学与数学. 2009(10)
[6]考虑控制饱和的卫星姿态调节输出反馈控制器设计[J]. 吕建婷,马广富,李传江.  宇航学报. 2008(04)
[7]基于ARM+FPGA架构的PC/104总线智能诊断系统设计[J]. 孙恩元,徐欣.  工业控制计算机. 2008(03)
[8]导弹电动舵机的研究现状及发展趋势[J]. 汪军林,解付强,刘玉浩.  飞航导弹. 2008(03)
[9]基于PC/104总线的舵机测试系统设计[J]. 谭营,许化龙,曲从善.  弹箭与制导学报. 2007(04)
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硕士论文
[1]某导弹便携式通用测试系统研制[D]. 见其拓.哈尔滨工业大学 2014
[2]舵机便携式通用测试平台的研究[D]. 郝君.中北大学 2014
[3]基于DSP28335的交流伺服系统设计与实现[D]. 罗华.武汉理工大学 2013
[4]飞行器电动舵机设计与研究[D]. 苏翀.上海交通大学 2013
[5]飞行器电动舵机系统的设计与实现[D]. 陆红.哈尔滨工程大学 2012
[6]基于通讯集成综合自动校准系统的研究与开发[D]. 虞乐丹.浙江大学 2010
[7]弹用舵机控制技术研究[D]. 王一诚.国防科学技术大学 2009
[8]模糊PID动态切换控制算法的研究[D]. 齐琳.北京交通大学 2008
[9]某军用电子模块通用自动化测试系统的研究与开发[D]. 张志华.浙江大学 2007
[10]电动舵机的集成设计与控制[D]. 李跃忠.北京交通大学 2006



本文编号：3173547