学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DSP和CPLD的伺服控制器设计

作　者: 邱亚
导　师: 王健; 王小齐
学　校: 西安工业大学
专　业: 控制工程
关键词: 伺服控制器 DSP CPLD 扫频
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 148次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文研究的内容是基于DSP和CPLD的伺服控制器设计。该装置主要用于某光电系统的控制部分。为了适应现代战争的需要,光电武器都具有反应速度快、打击精度高等特点,而伺服控制器正是实现这些特点的关键部件。因此研制一种可通用于光电系统的伺服控制器是非常必要的,通用数字伺服控制器不但符合光电装备小型化、通用化、模块化的要求,而且避免了重复的硬件设计,便于后期的产品维护,降低开发成本。开展本课题的研究对以后的项目设计具有应用价值。本文全面地对伺服控制器进行了研究,首先分析了国内外伺服控制器的研究情况和发展现状,进而指出控制器的发展趋势——基于DSP和CPLD/FPGA作为核心处理器的伺服控制器。它具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制准确、通用性好等优点,因此成为发展的主流。本文先简单的论述了该伺服控制器的课题背景、目的和意义,接下来介绍了系统的组成及控制器的总体设计方案。本文重点对DSP及周围电路设计、CPLD模块及周围电路设计、多层PCB布线及电磁兼容设计等方面内容进行了论述。最后文章对设计结果进行扫频测试和做了相关的环境实验。本文实现的伺服控制器,符合光电装备小型化、通用化、模块化、系统化的要求；具有高速运算能力和智能化的自动数据处理能力；集成性和可靠性高,提高了一体化程度和整体效能。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 伺服控制器的发展历史、现状及趋势  9-12
    1.2.1 伺服控制器的发展历史及现状  9-10
    1.2.2 伺服控制器的发展趋势  10-12
  1.3 课题概况  12-16
    1.3.1 系统的功能及控制原理  12
    1.3.2 系统关键器件的选择  12-14
    1.3.3 课题的目的和意义  14-15
    1.3.4 课题的研究任务  15-16
2 控制器总体方案设计  16-21
  2.1 控制器总体设计方案  16-17
  2.2 硬件总体设计方案  17-18
  2.3 软件总体设计方案  18-19
  2.4 设计指标  19
  2.5 关键技术  19-21
3 DSP硬件设计  21-32
  3.1 DSP芯片概述  21-22
    3.1.1 DSP芯片特点及其发展  21-22
    3.1.2 DSP芯片的选型  22
  3.2 TMS320VC33芯片简介  22-23
  3.3 DSP的硬件设计  23-31
    3.3.1 电源管理电路设计  23-24
    3.3.2 复位电路设计  24
    3.3.3 时钟电路设计  24-25
    3.3.4 JTAG电路  25-26
    3.3.5 外部存储器(FLASH和RAM)电路设计  26-28
    3.3.6 A/D电路设计  28
    3.3.7 D/A电路设计  28-29
    3.3.8 数字输入和数字输出电路设计  29-30
    3.3.9 与数据采集板通讯用双口RAM电路设计  30-31
  3.4 本章小结  31-32
4 CPLD模块设计  32-43
  4.1 可编程逻辑器件概述  32-34
    4.1.1 Altera CPLD的特点  32-33
    4.1.2 Altera器件的开发软件  33
    4.1.3 图形设计  33-34
  4.2 CPLD硬件设计  34-42
    4.2.1 复位信号逻辑模块  35-37
    4.2.2 D/A、A/D逻辑模块  37-39
    4.2.3 中断逻辑模块设计  39-40
    4.2.4 Flash逻辑模块设计  40-41
    4.2.5 DUAL—PORT RAM IDT7133逻辑模块设计  41-42
  4.3 本章小结  42-43
5 多层PCB电路设计  43-48
  5.1 引言  43
  5.2 印制电路板的设计流程  43-44
    5.2.1 原理图设计  43
    5.2.2 PCB电路板设计  43-44
  5.3 印制电路板的可靠性设计  44-46
  5.4 电磁兼容性分析  46-47
    5.4.1 多层布线在电磁兼容性设计中的应用  46
    5.4.2 Protel 99 se在电磁兼容中的应用  46-47
  5.5 本章小结  47-48
6 伺服控制板的调试及性能测试  48-60
  6.1 伺服控制板调试  48-53
    6.1.1 DSP基本工作电路的调试  48
    6.1.2 数据RAM的调试  48-49
    6.1.3 程序FLASH的调试和烧写  49-51
    6.1.4 数字输入和输出电路的调试  51
    6.1.5 双口RAM的调试  51
    6.1.6 D/A、A/D的调试  51-53
  6.2 系统性能测试  53-59
    6.2.1 三轴摇摆条件下稳瞄精度和跟踪精度测试  53-57
    6.2.2 电磁兼容性测试  57-59
  6.3 本章小结  59-60
7 结论  60-62
  7.1 课题完成情况  60
  7.2 课题的创新点  60-62
参考文献  62-64
攻读硕士学位期间发表的论文  64-65
致谢  65-67

基于DSP和CPLD的伺服控制器设计

内容摘要

全文目录

相似论文