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本文研究设计了一种基于DSP的单轴速率转台控制器,给出了控制系统的软件及硬件设计。这种以高速DSP芯片为核心的控制系统能实现更先进的控制算法。
由于转速反馈信号电压变化范围较大,需要根据信号的幅值不断调整放大器的放大倍数。采用可编程增益放大器和DSP构成自动调整放大增益的转速测量系统,该系统可对低速信号进行采集处理,测量精度高,通用性强。
在使用DSP进行数字信号处理时,应用过采样技术可以增加其内置模数转换器的分辨率。本文讨论了应用过采样技术的原理、如伺使用 TMS320LF2407A 来实现过采样,以及在软件上的实现方法,在合理利用、充分开发以及改善和增强DSP 内部集成资源方面具有一定的参考价值。
本文对PID控制算法和模糊PID控制算法进行了分析和仿真。在PID控制算法中,为了防止由于积分饱和而产生过大的超调,采用改进的PID控制算法。即在PID控制算法的基础上加入阈值,利用阈值抑制积分项产生的控制器的饱和、溢出。在模糊PID控制算法中,将模糊控制与PID控制结合在一起,利用模糊控制推理方法实现对PID参数的在线自整定。仿真结果表明,该自适应模糊PID控制相对于常规PID控制具有良好的控制性能。在转台控制系统的实验研究中,模糊PID控制策略获得了鲁棒性好稳态误差小的控制效果,证实了模糊PID控制策略用于转台控制系统的有效性。
本论文研制的控制器体积小、功能灵活、精度高,适用于低速转台,为以后转台控制器的研发奠定了定的硬件基础。