光电跟踪全数字伺服随动控制器设计

发布时间：2024-03-24 09:50

　　本论文首先说明了国内和国外光电跟踪设备的发展状况，阐述了本文研究的意义。根据目前正在研制的光电跟踪设备，为了使跟踪精度更高，实时复杂控制算法越来越多的应用到伺服系统中，这就需要光电跟踪设备的伺服控制器能在更短的时间内完成更多的运算，即对伺服控制器的运算处理能力有了更高的要求。而长期以来国内光电跟踪测量设备的研制思想一直停留在集成开发上，基本是选择了以PC机、工控板卡和小规模集成电路为基础，系统集成为主线的技术路线。这种设计虽然在实际工程中得到成熟的应用，但存在的问题和弊病很多，如技术相对落后，重复开发多，只能跟随PC机和工控板卡的发展，核心技术受制于人；系统的集成度很低，造成设备体积很大、接口复杂，工作稳定性和可靠性难以保证等。因此，随着靶场应用要求和半导体技术的发展，开发设计新一代全数字、高精度、宽幅速度控制的伺服控制器是非常必要的。 本设计根据实际项目需求，设计出一种基于“DSP+FPGA”为核心的数字式伺服控制系统。该系统中，以数字信号处理器TMS320F28335作为核心控制器，处理由上位机发送过来的位置指令或控制方式命令字，通过外部总线读取FPGA内部双口RAM中编码器角度和...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1光电跟踪系统总体结构图

把设定的光强度信号值作为给定，构成闭环回路，从而驱动遮挡装置旋转，进而动调节光强输入的目的。自动变焦功能的依据是图像处理系统提供的数据，通过焦电机，通过循环遍历的方式获取成像效果最佳的焦点。电视跟踪和记录计算机、红外跟踪和记录计算机对运动的目标进行捕获跟踪，并可见光和红外获取并输....

图2.4DSP+FPGA数字伺服控制器结构图

DSP+FPGA架构的数字硬件系统的优越性很快显示出来，而且愈发受到人们的关注。采用DSP＋FPGA架构的数字硬件系统兼顾了运算处理的高速度和编程调试的灵活性，不但能满足底层信号处理的要求，而且能满足高层信号处理的要求。但是DSP+FPGA架构处理器的优势如何才能最大程....

图3.1伺服控制器的PCB板卡

第三章伺服控制器的硬件设计在第二章的介绍中，本设计提出了基于“DSP+FPGA”架构的伺服控制器设计思在于有效的弥补单个CPU的不足，提高系统的实时性以及工作效率。在该伺统中，DSP作为主控制器，处理由上位机发送过来的位置指令或控制命令字，总线和FPGA设计的双口R....

图3.2具有典型特点的DSP芯片结构

有的甚至将DSP核和ARM核集成在一个芯片中，DSP芯片已经可以实现普通微处理器的功能[20-23]。图3.2给出一个具有典型特点的DSP芯片结构框图。图3.2具有典型特点的DSP芯片结构3.1.1DSP芯片及DSP系统的特点为了快速地实现DSP运算，DSP....

本文编号：3937264