基于TMS320F28335的火炮伺服系统设计

发布时间：2023-11-14 20:00

　　未来战争将是由各种协同作战的高强度、高技术、高消耗的局部战争,不仅仅是单一的武器较量,而是由各兵种,各种武器系统、作战管理系统、后勤保障系统和信息系统共同组成的体系之间的较量。我军着眼于未来战争,也提出了新军事革命和构建C4ISR系统。本文就是在当前科技飞速发展的情况下,设计一款双轴的火炮角度伺服系统,利用当前先进的软硬件元器件,完成整个系统的数字化,提高系统的性能。 本文以Ti公司的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320F28335为核心,借助其卓越的数据处理能力及丰富的外围设备,设计了基于PMSM的火炮伺服系统,依据系统的控制方法和性能要求,首先给出了系统的总体控制方案,并在此基础上分析和选择了一些不可缺少的关键器件,然后设计了系统电机驱动模块、数模采集模块、通信模块等内容。完成了系统控制部分的整体硬件电路设计和系统的软件系统的流程图设计。 基于火炮伺服系统的高精度要求,在对传统控制算法进行了实验仿真后,针对火炮在随动过程中易出现震荡的情况,引入了前馈控制环节,在实现系统的快速定位和精度要求的同时,减小了伺服控制滞后产生的跟踪误差及震荡现象,提高了系统的稳定性。

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究及发展概况
        1.2.1 信息时代国外防空火炮的发展概况
        1.2.2 当前我国火炮的发展现状
    1.3 课题的研究意义及主要工作
        1.3.1 课题研究意义
        1.3.2 主要工作
第二章 火炮伺服系统的整体设计及主要元件选取
    2.1 火炮伺服系统的基本框架
    2.2 双35mm火炮参数及技术指标
    2.3 伺服电机选取
    2.4 控制器及功率驱动板选取
    2.5 光电编码器选取
第三章 永磁同步电机的数学模型及控制方法
    3.1 永磁同步电机的种类及基本结构
    3.2 坐标变换
        3.2.1 常用坐标系
        3.2.2 坐标变换
    3.3 dq坐标系下永磁同步电机数学模型的建立
    3.4 永磁同步电机控制原理
        3.4.1 永磁同步电机控制方法介绍
        3.4.2 永磁同步电机矢量控制
        3.4.3 矢量控制常用控制策略
    3.5 SVPWM
第四章 火炮伺服系统的控制算法及仿真
    4.1 Matlab/Simulink仿真平台介绍
    4.2 系统组成及仿真
        4.2.1 系统的主要组成
        4.2.2 伺服系统的搭建
        4.2.3 仿真结果及分析
    4.3 带前馈的PID控制系统设计
        4.3.1 前馈控制的原理
        4.3.2 引入前馈控制后的实验结果
第五章 基于DSP的火炮伺服系统的硬件设计
    5.1 DSP核心芯片的功能
        5.1.1 DSP概述
        5.1.2 TMS320F28335芯片
    5.2 系统硬件设计总体方案
        5.2.1 DSP最小系统设计
        5.2.2 驱动模块电路设计
        5.2.3 检测电路设计
        5.2.4 数模转换模块
        5.2.5 通信电路设计
第六章 火炮伺服系统的软件设计
    6.1 面向DSP的软件系统概述
        6.1.1 DSP集成开发环境CCS概述
        6.1.2 CCS的软件格式介绍
    6.2 伺服系统总体设计
    6.3 主程序结构
        6.3.1 中断子程序设计
        6.3.2 通信系统设计
        6.3.3 SVPWM程序的实现
工作总结与展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3864111