基于DSP+FPGA的随动模拟加载控制系统研究

目录

1 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2模拟加载系统的研究概况

1.2.1模拟加载系统的结构和原理

1.2.2模拟加载系统的研究现状及发展趋势

1.3电动模拟加载系统的控制方法研究

1.3.1模拟加载系统的多余力矩

1.3.2 提高加载精度的方法

1.4 伺服控制器概述

1.5 本文研究的主要内容

2 电动模拟加载系统的模型建立与特性分析

2.1 引言

2.2 系统结构和原理

2.3 电动模拟加载系统机理模型

2.3.1 永磁同步电动机数学模型

2.3.2扭矩传感器数学模型

2.3.3转动惯量盘数学模型

2.3.4 系统的整体模型及多余力矩分析

2.4 电动模拟加载系统不确定性分析

2.5 小结

3 电动模拟加载系统的辨识研究

3.1 引言

3.2 系统辨识概念

3.3 系统辨识数据的获取

3.3.1 输入信号的选择

3.3.2 辨识数据的获取

3.3.3 系统辨识的评价指标

3.4 RBF神经网络

3.4.1 RBF神经元模型

3.4.2 RBF神经网络结构

3.4.3 RBF神经网络参数学习

3.5 遗传算法基础知识

3.5.1 遗传算法的基本原理与特点

3.5.2 遗传算法的流程

3.6 基于IGA-RBF神经网络系统辨识

3.6.1 改进遗传算法设计

3.6.2 IGA优化RBF辨识步骤及流程

3.6.3 仿真实验

3.7 小结

4 电动模拟加载控制系统控制器设计

4.1 引言

4.2 滑模控制理论

4.2.1 基本原理分析

4.2.2 滑动模态的可达性和存在条件

4.2.3 滑模变结构控制的若干问题

4.3 控制器设计

4.3.1 基于RBF网络在线辨识器的神经滑模控制结构

4.3.2 RBF神经网络在线辨识器

4.3.3 神经网络滑模控制器设计

4.4 数值仿真实验及分析

4.4.1 阶跃响应实验及分析

4.4.2 正弦实验及分析

4.5 小结

5 伺服控制器设计

5.1 引言

5.2 硬件设计方案

5.3 处理器电路设计

5.3.1 DSP与FPGA芯片定型

5.3.2 芯片供电电路设计

5.3.3 DSP与FPGA通信模块

5.3.4 与主控计算机的通信设计

5.3.5 外部存储电路设计

5.3.6 其他电路设计

5.4 扭矩采集电路设计

5.5 电压输出电路设计

5.5.1 模拟隔离电路设计

5.5.2 反相比例放大电路设计

5.5.3 电压比较电路设计

5.5.4 差分放大电路设计

5.6 角位置检测电路设计

5.7 供电电源电路设计

5.8 伺服控制器软件设计方案

5.8.1 系统软件设计的主要框架

5.8.2 系统的整体软件设计方案

5.8.3 其他模块软件设计

5.9 小结

6 半实物仿真及实验分析

6.1 引言

6.2 电动模拟加载系统性能指标

6.3 半实物仿真实验台

6.3.1 实验平台硬件介绍

6.3.2 实验台软件设计

6.4 实验结果及其分析

6.4.1 阶跃响应实验

6.4.2 正弦跟踪实验

6.5 小结

7 总结与展望

致谢

参考文献

附录