VXI总线武器系统运动单元综合测控模块研制

摘要

VXI总线武器系统运动单元综合测控模块是组建武器自动测试系统的主要模块之一。它能直接控制和驱动步进电机和直流伺服电机，并可通过控制交流变频器对交流伺服电机进行控制，而且具有光电编码器和感应移相器位置反馈信号检测功能。本模块能够对武器系统中导航、制导、伺服、角度控制等多种运动单元进行测试与控制，具有良好的通用性。
　　本文完成了模块的硬件设计、软件设计和电机控制算法设计。
　　硬件方面，采用脉冲分配器和单极性电压驱动技术实现了步进电机的控制和驱动功能；采用脉宽调制技术和CMOS互补 H桥驱动技术实现了直流伺服电机的控制和驱动功能；采用D/A转换器实现了交流变频器的控制功能；采用数字化相位检测技术实现了感应移相器位置反馈信号的检测功能；采用DSP的捕获单元实现了光电编码器位置反馈信号的检测功能。
　　软件方面，利用Lab Windows/CVI虚拟仪器软件开发平台设计了符合VPP规范的驱动程序和软面板；在CC’2000编译器环境下，利用C语言编写了DSP程序，具有实时性强，可靠性高，维护方便等特点。
　　控制算法方面，针对步进电机独特的矩频特性，选用了升降频技术进行控制；针对交直流伺服电机的特性，选用了双闭环PID控制算法进行控制，均得到了较好的控制效果。
　　实际测试及运行结果表明，本设计理论分析正确，研制的模块各项技术指标满足设计要求。

目录

VXI总线武器系统运动单元综合测控模块研制

DESIGN OF VXIBUS WEAPONRY LOCOMOTORY CELL INTEGRATED TEST AND CONTROL MODULE

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 相关技术的研究现状及发展趋势

1.3 主要研究内容

1.4 本文结构

第2章 总体方案设计

2.1 模块的功能要求和性能要求

2.2 模块的总体结构

2.3 硬件方案设计

2.4 软件功能设计

2.5 本章小结

第3章 硬件设计

3.1 VXI总线接口功能设计

3.2 步进电机控制与驱动功能设计

3.3 直流伺服电机控制与驱动功能设计

3.4 交流变频器控制功能设计

3.5 光电编码器信号检测功能设计

3.6 感应移相器信号检测功能设计

3.7 本章小结

第4章 控制算法设计

4.1 交直流伺服电机的控制

4.2 步进电机的控制

4.3 本章小结

第5章 软件设计

5.1 上位机设计

5.2 DSP软件设计

5.3 本章小结

第6章 调试与测试

6.1 调试

6.2 测试

6.3 本章小结

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致谢