基于tms320f2808的異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)之軟件設(shè)計
以下是一篇關(guān)于基于tms320f2808的異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)之軟件設(shè)計的自動化畢業(yè)論文，由YJBYS求職網(wǎng)小編為您收集整理，歡迎瀏覽！
伺服系統(tǒng)(Servo system)亦稱隨動系統(tǒng)是自動化學科中與產(chǎn)業(yè)部門聯(lián)系最緊密，服務(wù)最廣泛的一個分支。世界上第一個伺服系統(tǒng)由美國麻省理工學院輻射實驗室（林肯實驗室的前身）于1944年研制成功，這就是火炮自動跟蹤目標的伺服系統(tǒng)。它屬于自動控制的一種，它用來控制被控對象的轉(zhuǎn)角(或位移)，使其能自動的、連續(xù)的、精確的復現(xiàn)輸入指令的變化規(guī)律。傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)通常在精度、系統(tǒng)穩(wěn)定性、系統(tǒng)抗干擾性等方面差強人意。而數(shù)字化是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，現(xiàn)代伺服系統(tǒng)朝著高精度、快速的方向發(fā)展，朝著功能強和更復雜的方向發(fā)展。數(shù)字伺服系統(tǒng)的設(shè)計是基于連續(xù)伺服系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，進一步解決實用數(shù)字控制器設(shè)計問題和解決數(shù)字伺服系統(tǒng)中的特殊問題。例如軸—角編碼、軸角—數(shù)字轉(zhuǎn)換、數(shù)—模轉(zhuǎn)換、數(shù)字—軸角轉(zhuǎn)換、采樣周期選擇、控制規(guī)律選擇、控制軟件設(shè)計等問題。目前一般的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)都是采用工控機或者是單片機來做控制、位置和速度運算。應(yīng)用工控機的系統(tǒng)雖然在大多數(shù)的場合下都能夠穩(wěn)定工作，但由于工控機高昂的價格和需要另配各種接口卡使得系統(tǒng)的造價很高，從而限制了數(shù)字式伺服系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。而采用單片機的系統(tǒng)則只能應(yīng)用在慢速和數(shù)據(jù)量小的系統(tǒng)中。數(shù)字信號處理器(DSP)是專門為數(shù)字信號處理而設(shè)計的可編程微處理器，它具有靈活的指令集、內(nèi)在操作的靈活性、高速的運算能力、改進的并行結(jié)構(gòu)、有效的成本及DSP處理器集成了許多常用的芯片等優(yōu)點。研究基于DSP的伺服跟蹤系統(tǒng)將會使得這種新型的伺服系統(tǒng)的體積將會更小、重量將更輕、功耗將更低、價格將更便宜、可靠性將更高，而且這種新型的基于DSP的伺服跟蹤系統(tǒng)已經(jīng)完全可以應(yīng)用于各種工業(yè)場合，以替代傳統(tǒng)的伺服機構(gòu)，并且還能夠擴展到許多新的領(lǐng)域中去，具有非常好的應(yīng)用前景。
1.2技術(shù)指標及要求
以DSP為主控制器，通過對轉(zhuǎn)臺運動加以控制，實現(xiàn)對飛行狀態(tài)模擬。轉(zhuǎn)臺電控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對轉(zhuǎn)臺的運動方式控制，使整個轉(zhuǎn)臺安預定的工作方式進行運動，從而實現(xiàn)包括正弦搖擺運動在內(nèi)的一些特定的工作。
保 精 度: 0.05°／s ~ 40°／s；
最 大 角 速 度： 60°／s；
保精度角加速度： 60°／s ；
最大角加速度： 100°／s ；
控 制 精 度： 4′ （最大誤差）
1.3主要設(shè)計內(nèi)容
根據(jù)系統(tǒng)所提出的性能指標的要求，本文將主要在以下幾個方面進行討論：
1 結(jié)合DSP和其它相關(guān)硬件，設(shè)計伺服控制系統(tǒng)的硬件。
2 根據(jù)課題要求和已有的硬件在DSP仿真環(huán)境下使用匯編和C語言編程，實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺的伺服控制，并滿足系統(tǒng)要求的控制精度。
3 對系統(tǒng)開環(huán)頻率設(shè)計作了探討。
4 應(yīng)用MATLAB 中Simulink 對轉(zhuǎn)臺的設(shè)計相關(guān)內(nèi)容進行仿真。
1.4方案論證
一．DSP 的選取
在研制基于DSP的伺服跟蹤系統(tǒng)的過程中，我們將先進的數(shù)字信號處理技術(shù)、高速的數(shù)字信號處理器(DSP)應(yīng)用于伺服系統(tǒng)中，設(shè)計一種新型的基于DSP的伺服跟蹤系統(tǒng)。這種基于DSP的`伺服跟蹤系統(tǒng)相比于目前普遍應(yīng)用的基于工控機的或者基于單片機的伺服系統(tǒng)不但在性能上有了很大的提高，有效地降低了系統(tǒng)的功耗、體積，使該系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用環(huán)境更為廣泛，而且該系統(tǒng)的成本比采用工控機的方式也大為降低。
且以高速數(shù)字信號處理器（DSP）TMS320F240為中央處理單元，配以極少的外圍電路構(gòu)成了檢測器的核心控制部件等優(yōu)點簡介如下：
TMS320F240是美國TI公司專為數(shù)字電機控制應(yīng)用而推出的一種低價格，高性能16位定點運算DSP。TMS320F240系列將高性能的DSP內(nèi)核和豐富的微控制器外設(shè)功能集于一身，為控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了一個理想的解決方案。
TMS320F240的主要性能如下：
1.指令周期為50µs且大多數(shù)指令為單周期；
2.面向電機控制的“事件管理器”模塊：
（1）3個通用定時器，可輸出3路比較/PWM脈沖；
（2）3個全比較單元，可輸出3對帶死區(qū)控制的比較/PWM脈沖；
（3）3個單比較單元，可輸出3路比較/PWM脈沖；
（4）4個捕獲引腳，用于高速I/O 管理；
（5）正交編碼脈沖單元，可直接連接光電編碼器；
3.兩組各8路10位10µs的A/D轉(zhuǎn)換器；
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