学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高精度导弹舵机控制器的研究

作　者: 符强
导　师: 林辉
学　校: 西北工业大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: 导弹舵机闭环控制功率驱动软件设计模糊自整定
分类号: TJ765
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 535次
引　用: 10次
阅　读: 论文下载

内容摘要

论文在分析导弹舵机控制器基本原理的基础上，给出了以TMS320F／C240DSP芯片、IR2130功率驱动芯片为核心的由单一控制器实现四套舵机伺服控制的设计方案。在硬件设计方面，论文对舵机控制器中经常出现的功率器件开关时的高频干扰和自举元件选取等问题进行了深入的讨论，分析了浮动电压基准(Vs)负过冲的产生机理和危害，提出了具体的解决措施。在软件设计方面，论文详细的给出了TMS320系列DSP全新的软件开发方法。该方法以集成开发环境中的公共目标文件格式COFF(Common Object File Format)和运行环境(Run-Time Environment)为特色，是嵌入式系统软件开发方法的一次有益尝试。同时对若干关键的源程序代码进行了详细的分析。在具体算法设计方面，论文提出了由电流环、速度环和位置环所组成的全数字三闭环控制算法。其中电流环采用比例调节算法；速度环采用比例积分调节算法；位置环采用模糊自整定PID控制算法。本文对传统PID控制算法的响应和模糊自整定PID控制算法的响应进行了比较分析。本论文设计的舵机控制器已经过了初步的实验室系统联调，结果表明系统硬件和软件设计合理可行，性能稳定、可靠，基本达到了设计要求。

全文目录

第1章绪论  8-12
  1.1 课题背景  8
  1.2 课题研究现状  8-9
  1.3 课题研究过程中的主要工作  9-10
  1.4 论文的主要工作  10-12
第2章控制器总体框架结构  12-17
  2.1 导弹舵机系统基本原理  12-13
  2.2 舵机控制器系统硬件方案设计  13-15
    2.2.1 中央控制单元  13-14
    2.2.2 功率主电路和电流采样电路  14
    2.2.3 舵面实际偏转角度的检测及转速计算  14
    2.2.4 保护功能  14-15
  2.3 舵机控制器系统控制策略简介  15-17
第3章功率驱动电路设计详解  17-38
  3.1 高压侧HEXFET的栅极驱动要求  17-18
  3.2 各种可行的高压侧驱动方案  18
  3.3 IR公司集成驱动芯片原理分析  18-23
    3.3.1 IR2100结构框图  20
    3.3.2 输入逻辑  20-22
    3.3.3 低压侧驱动  22
    3.3.4 高压侧驱动  22-23
  3.4 集成驱动电路中瞬态问题的处理  23-30
    3.4.1 桥式电路中杂散因素的量化  24-25
    3.4.2 浮动电压基准(V_S)负过冲的产生  25
    3.4.3 浮动电压基准(V_S)负过冲的危害  25-28
    3.4.4 针对浮动电压基准(V_S)负过冲所采取的措施  28-30
  3.5 集成驱动电路中自举元件的选择  30-34
    3.5.1 自举电路的工作原理  30-32
    3.5.2 自举元件的选择  32-34
  3.6 集成驱动芯片的功耗核算  34-36
  3.7 导弹舵机控制器的功率驱动电路  36-38
第4章 DSP应用程序设计方法  38-58
  4.1 应用程序设计方法概述  38
  4.2 TMS320系列DSP应用程序的汇编语言设计  38-45
    4.2.1 公共目标文件格式(Common Object File Format)  38-39
    4.2.2 编译器(Compiler)对段(Section)的支持和处理  39-41
    4.2.3 链接器(Linker)对段(Section)的支持和处理  41
    4.2.4 地址重定向(Relocation)  41-43
    4.2.5 COMMAND文件  43-45
  4.3 TMS320系列DSP应用程序的通用C语言设计  45-58
    4.3.1 运行环境(Run-Time Enviroment)的引入及定义  45-46
    4.3.2 存储区规则  46-48
      4.3.2.1 通用C语言中的段  47
      4.3.2.2 通用C语言中的系统堆栈  47-48
      4.3.2.3 变量的初始化  48
    4.3.3 寄存器规则  48-49
    4.3.4 通用C语言中的函数结构及函数调用  49
    4.3.5 通用C语言和汇编语言的接口规则  49-53
      4.3.5.1 在通用C语言中调用汇编语言子程序  49-52
      4.3.5.2 直接使用内嵌式汇编语句  52
      4.3.5.3 在通用C语言中访问汇编格式的变量  52-53
    4.3.6 中断服务子程序的设计规则  53-58
      4.3.6.1 中断服务子程序的一般编制规则  53-54
      4.3.6.2 通用C语言编制中断服务子程序的规则  54-55
      4.3.6.3 汇编语言编制中断服务子程序的规则  55
      4.3.6.4 ISAVE和IREST源代码分析  55-58
第5章导弹舵机控制器的软件设计  58-66
  5.1 应用软件系统的总体框架  58-59
  5.2 电流调节环的设计  59-60
  5.3 转速调节环的设计  60-61
  5.4 位置调节环的设计  61-63
  5.5 舵机控制器实际控制响应曲线示例  63-65
  5.6 保护功能软件设计  65-66
第6章总结与展望  66-69
  6.1 影响系统性能的因素  66-67
  6.2 可能的改进措施  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-74

高精度导弹舵机控制器的研究

内容摘要

全文目录

相似论文