基于DSP的三轴转台控制系统的研究

摘要

本文主要对三轴转台伺服系统进行设计与研究。该控制系统主要由伺服控制器、交流伺服电机、光电编码器等组成。其中，伺服控制器以TI公司TM3s20F2407DSP为核心，利用DSP事件管理器(EVA＼EVB)脉宽调制电路PWM发生器来控制电机按给定的指令运行，利用DSP事件管理器(EVA＼EVB)的捕获单元读取光电编码器送上来的转台的位置和速度信号，上位机采用图形化编程语言LABVIEW，实现转台运动参数设置及接收转台实时运动信息，上位机与DSP通过串口建立通信从而对三维转台的运动进行控制和转台运动参数的实时读取、保存、显示。
　　本文在伺服系统设计上采用了系统三闭环的控制策略，并对系统的位置环、电流环、速率环、采取了不同的控制算法。其中电流环采用了积分分离的PI控制算法，速率环采用了不完全微分的PID算法，而位置环提出了采用了PID参数模糊控制算法。在实验过程中对三维转台转轴的位置、速度以及精度等进行反复测试，获得充分的试验数据，并根据数据对控制系统进行设计，最终达到三维转台总体设计的性能指标要求。