基于DSP及FPGA智能控制開放式伺服系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術的發(fā)展，伺服控制系統(tǒng)在衛(wèi)星姿態(tài)控制、機器人、精密機床等工業(yè)技術中的應用越來越廣泛，特別是交流伺服系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。對于全閉環(huán)的伺服系統(tǒng)由于其本身的半定制特性，其關鍵是外環(huán)調節(jié)的設計使整個伺服系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)和動態(tài)的響應要求；對于不帶位置傳感器的稀土永磁無刷直流電機作為伺服電機的伺服控制系統(tǒng)，由于本身的換向位置特性，則對其控制的關鍵依據(jù)是換向位置的準確檢測?，F(xiàn)代的伺服控制系統(tǒng)并不是單點的控制系統(tǒng)，而要求具備多機協(xié)同處理和遠程控制

2、的能力，則要求底層網(wǎng)絡的建立與系統(tǒng)接入抗干擾的能力。 本文以全閉環(huán)的位置伺服控制系統(tǒng)為研究對象，著重從兩個方面提出了系統(tǒng)的設計以及改進方法。一是針對全閉環(huán)系統(tǒng)的模型不確定性提出了基于RBF網(wǎng)絡的位置環(huán)調節(jié)技術，分析了RBF網(wǎng)絡的控制規(guī)則以及在線的自學習方法，以及基于DSP控制器的實現(xiàn)過程；另一個則是提出了LMS自適應噪聲抵消的方法來實現(xiàn)無刷直流伺服電機換向位置信號的檢測，改進采用端電壓檢測確定換向位置信號的方法，使其能在電機低速

3、工作的時候仍能有效工作，不易出現(xiàn)失步現(xiàn)象。 由于數(shù)字信號處理技術的飛猛發(fā)展，利用功能強大的數(shù)字信號處理芯片設計的計算機控制系統(tǒng)代替微處理機以及微控制器，實現(xiàn)高速的控制和達到更快的系統(tǒng)響應速度成為可能。本文以TI公司的高速DSP芯片TMS320F2812為核心處理芯片與ALTERA公司的FPGA芯片協(xié)同工作構建系統(tǒng)的控制單元，并討論了：FPGA的高速數(shù)字信號的處理的并行運算、流水線、折疊技術等設計方法，在頻率與面積之間尋求最優(yōu)值，