基于DSP的电子万能试验机测控系统研究

发布时间：2017-05-03 08:11

  本文关键词：基于DSP的电子万能试验机测控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 信息化是21世纪的主要时代特征,随着当今工业社会正逐步地向信息社会过度,数字化成为了信息化的基础,而数字化的核心技术之一就是数字信号处理。数字时代的到来必然要求核心技术的发展,核心技术的发展依赖于微处理器的不断更新换代。目前,微处理器的新成员DSP芯片作为核心处理和控制部件正广泛应用于工业测控的数字化产品当中,并越来越凸现出其强大的发展势头和宽广的应用前景。 本文的主要研究任务是在总结和分析了国内外试验机及其测控系统的现状和发展趋势的基础上,结合先进的数字技术和试验机测控技术,采用TI公司最新推出的32位高性能DSP芯片TMS320F2812作为试验机测控系统的核心,设计了新型的电子万能试验机的测控系统,实现了试验机测控系统的高精度、可靠性、实时性、数字化、自动化和智能化。论文围绕这个任务主要完成了如下几个方面的工作: 1.分析了电子万能试验机的测量参数和工作原理,然后制定了试验机测控系统的总体方案,最后对测控系统中DSP芯片的功能进行了具体分析。 2.根据总体方案,设计了以32位高性能DSP芯片TMS320F2812为核心的系统主控制器,然后实现了各个功能模块硬件电路的设计,主要包括USB主机数据采集系统模块、交流伺服系统模块、以太网数据通讯接口等模块的设计。 3.根据模块化程序的设计思想,在DSP的集成开发环境CCS环境下对各个功能模块进行了编程和调试,并且给出了最后调试结果,最后对测控系统的抗干扰性和可靠性进行了研究。
【关键词】：DSP TMS320F2812 电子万能试验机 USB主机 交流伺服系统 以太网
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH87
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 前言8-9
• 1.2 试验机及其测控技术的发展状况9-12
• 1.2.1 试验机的发展状况和发展趋势9-11
• 1.2.2 试验机测控技术的发展状况11-12
• 1.3 选题背景及意义12-15
• 1.3.1 选题背景12-14
• 1.3.2 研究意义14-15
• 1.4 本文主要工作15-16
• 第二章 电子万能试验机测控系统总体方案设计16-25
• 2.1 电子万能试验机概述16-20
• 2.1.1 试验机测控系统简介16
• 2.1.2 试验机的测量参数分析16-18
• 2.1.3 试验机的组成及工作原理18-20
• 2.2 试验机测控系统的方案设计20-23
• 2.2.1 试验机测控系统方案论证20
• 2.2.2 系统总体结构20-21
• 2.2.3 系统组成单元的具体方案设计21-22
• 2.2.4 试验机的技术参数22-23
• 2.3 测控系统中DSP主控制器的功能分析23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 电子万能试验机测控系统的硬件设计25-51
• 3.1 DSP概述25-27
• 3.1.1 DSP的介绍25
• 3.1.2 DSP芯片的选择25-27
• 3.1.3 DSP芯片的应用27
• 3.2 基于TMS320F2812 的主控制器的设计27-38
• 3.2.1 TMS320F2812 简介27-31
• 3.2.2 试验机测控系统控制模块的设计31-32
• 3.2.3 存储器扩展模块的设计32-34
• 3.2.4 外围通用接口模块设计34-35
• 3.2.5 人机交互接口模块的设计35-38
• 3.3 数据通信接口模块的设计38-42
• 3.3.1 通用串行通信接口38-39
• 3.3.2 USB接口的设计39-40
• 3.3.3 以太网接口的设计40-42
• 3.4 数据采集模块的设计42-46
• 3.4.1 数据测量原理42-44
• 3.4.2 A/D转换电路的设计44-46
• 3.5 伺服系统模块的设计46-50
• 3.5.1 伺服系统概述46-48
• 3.5.2 试验机伺服系统总体结构分析48-49
• 3.5.3 伺服系统硬件电路的设计49-50
• 3.6 本章小结50-51
• 第四章 电子万能试验机测控系统软件设计51-72
• 4.1 软件设计概述51
• 4.2 DSP集成开发环境CCS51-54
• 4.2.1 CCS功能介绍51-53
• 4.2.2 CCS开发流程53-54
• 4.3 DSP主控制器的软件设计54-57
• 4.3.1 系统的初始化54
• 4.3.2 主程序的设计54-55
• 4.3.3 人机交互模块的设计55-57
• 4.4 数据采集模块的程序设计57-58
• 4.5 数据通信接口程序设计58-65
• 4.5.1 通用串行口程序设计58-59
• 4.5.2 USB接口程序设计59-61
• 4.5.3 以太网接口程序设计61-65
• 4.6 基于DSP的伺服系统的软件设计65-71
• 4.6.1 三相永磁同步伺服电动机介绍65-67
• 4.6.2 磁场定向算法介绍67-70
• 4.6.3 三相永磁同步伺服电动机的DSP控制70-71
• 4.7 本章小结71-72
• 第五章 电子万能试验机测控系统的调试72-85
• 5.1 硬件调试72-73
• 5.2 软件调试73-79
• 5.2.1 串行口的调试74
• 5.2.2 USB接口的调试74-75
• 5.2.3 以太网接口的调试75-79
• 5.3 系统抗干扰性及可靠性研究79-84
• 5.3.1 电磁干扰的形成因素79-80
• 5.3.2 干扰的来源80-81
• 5.3.3 干扰的藕合途径81
• 5.3.4 硬件上拟采取的抗干扰措施81-83
• 5.3.5 软件的抗干扰分析83-84
• 5.4 本章小结84-85
• 第六章 总结与展望85-88
• 6.1 总结85-86
• 6.2 展望86-88
• 参考文献88-93
• 致谢93-94
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目和发表的学术论文94

【参考文献】

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本文编号：342664