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伺服控制测试分析系统的设计

钟玉涛  
【摘要】: 本文研究了一种基于高性能DSP TMS320F2812的伺服控制系统性能分析和系统模型在线辨识装置的实现。随着现代科学技术的飞速发展,运动控制应用越来越普及,特别是高速、高精的伺服控制在各种高科技领域中得到了广泛的应用。为了提高伺服控制系统的性能,需要获得尽可能精确的系统模型并对性能进行分析,一般而言,系统离线分析比较容易,而带负载的在线分析较难,但在线的分析能给系统设计提供更大的帮助,整定出更为合适的参数。 本文首先建立了典型速度伺服系统模型,分析了运动控制系统的时域和频域指标及其对系统分析和调试的意义,介绍了对系统进行频域分析的方法-傅立叶变换,及其快速算法-快速傅立叶变换。之后,介绍了相关辨识理论并将其应用到伺服控制系统脉冲响应辨识上。最后,建立了数据采集和处理的硬件电路,在TI的CCS开发环境下,采用C语言为主要编程语言。整个测试系统在软件上分成伺服系统时域和频域分析,线电压谐波分析和伺服系统脉冲响应的在线辨识三个相对独立的部分。 测试试验对象为武汉华中数控公司的HSV-16D-050全数字交流伺服驱动器和武汉登奇公司的永磁同步电机GK-7080-6AC61-FE构成的高速、高精伺服控制系统。试验结果表明,该装置能完成数据采集并进行伺服系统时域和频域分析,线电压谐波分析和脉冲响应在线辨识的功能。


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