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基于DSP的光学转台伺服控制系统研究

作　者: 邹宇汉
导　师: 邸旭
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 光学转台 PMSM 伺服控制系统 DSP
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

在镜头生产过程中,经常需要转台实现光学镜头的自动测量和调整。本文从光学转台实用性和技术参数要求出发,旨在研究并设计一套采用交流伺服电机的光学转台伺服控制系统。文中介绍了交流永磁同步电机的工作原理、数学模型、矢量控制原理以及直轴电流为零控制策略,同时以TI的DSP (TMS320F2812)为控制器,设计了包括功率驱动板和DSP控制板在内的具有伺服控制功能的硬件平台,并在PCB设计中对提高系统抗干扰性能采取了相应措施。在软件设计部分使用CCS3.3集成开发环境,利用C语言对转速测量模块、相电流测量模块、扇区判断以及SVPWM产生模块、PID控制器模块进行了封装,达到了模块化编程的要求,软件部分的各小节中通过程序流程图完整展开了各模块的功能。最后,通过实验对光学转台伺服控制系统的工作性能进行实验验证,并总结了光学转台伺服系统研究过程中的不足和改进措施。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-10
  1.1 课题研究背景、目的和意义  7-8
  1.2 课题的主要研究内容  8-10
第二章永磁同步电机伺服系统理论  10-25
  2.1 永磁同步伺服电机的工作原理  10-12
  2.2 基于统一模型的永磁同步电机动态方程  12-14
  2.3 永磁同步电机位置环、速度环、电流环控制模型  14-16
  2.4 永磁同步电机矢量控制原理与SVPWM技术  16-23
  2.5 永磁同步电机闭环控制系统  23-25
第三章光学转台伺服系统的硬件电路设计  25-42
  3.1 伺服控制系统总体结构  25-26
  3.2 功率驱动板设计  26-33
  3.3 DSP控制板设计  33-40
  3.4 系统抗干扰设计  40-42
第四章光学转台伺服系统的软件设计  42-56
  4.1 IQmath库与Qn格式  42-44
  4.2 主程序与定时器1中断  44-46
  4.3 相电流测量模块  46-47
  4.4 QEP/CAP转速测量模块  47-50
  4.5 PID控制器与参数调整  50-52
  4.6 位置、转速、电流环控制器模块  52-53
  4.7 扇区判断与SVPWM产生模块  53-56
第五章实验结果  56-59
  5.1 电流环实验  56-57
  5.2 速度环实验  57
  5.3 位置环实验  57-59
第六章总结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
作者简介及研究成果  63

基于DSP的光学转台伺服控制系统研究

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