六自由度运动平台单通道DSP控制器的研制

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并联六自由度运动平台是一个强耦合、变参数的多变量系统,而且液压系统本身就是非线性时变系统,其控制系统设计非常复杂,除了应采取复杂的控制策略外,还涉及了多点姿态计算,多模块通信与协调,多路信号信息的采集与处理计算等等功能。随着DSP技术日益成熟、性能的不断完善及性价比的不断提高,采用PC机+DSP嵌入式系统+总线网络的分散式控制系统,不失为有效的控制系统设计解决方案。其优点在于控制功能得到分散,控制周期更短,控制性能更优,系统既能进行控制又能实现管理,且由于计算机控制和管理范围的缩小,使其应用灵活方便,可移植性好、可靠性更高。本文作为研制基于DSP的并联六自由度运动平台控制器的前期工作,设计了一套以TI公司的TMS320F2812为控制核心的嵌入式电液伺服控制器,并进行了并联六自由度运动平台单通道的实验研究。本文首先在对系统功能要求分析的基础上,进行了控制系统总体方案的设计,依据方案,设计了控制器主板和伺服阀驱动板,并进行了相关软件设计。在硬件设计中,本文完成了片外存储器扩展、A/D转换、D/A转换、RS232异步串口设计、液晶显示控制、键盘控制、DSP工作电源、时钟、伺服阀驱动等功能模块电路设计。在软件设计中,本文完成了键盘处理、液晶显示、现场控制、串口处理等下位机子程序模块和模态控制、通信控制、数据文本和图形显示等上位机子程序模块。下位机嵌入式软件采用C语言和汇编语言混合编程,上位机软件采用C++Builder编写。论文最后进行了并联六自由度运动平台单通道阀控缸的系统建模,并采用改进型PID控制算法进行了实验研究。实验结果表明控制器性能稳定,能够满足系统要求
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