数字伺服系统的设计ppt课件.ppt

《数字伺服系统的设计ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字伺服系统的设计这里讨论的主要以计算机为控制器的伺服系统1.可以充分利用计算机强大的数值计算、逻辑判断等信息处理能力；2.能够实现更复杂、更全面的控制策略，为现代控制理论的应用提供有利工具；3.控制性能更优异、控制方案更灵活，便于修改；1.数字伺服系统组成数字伺服系统主要由硬件和软件部分构成。硬件结构上主要包括：CPU控制器、常规外围设备、输入输出通道(A/D、D/A、DI、DO、继电器触点等)、功率放大装置、检测装置、执行机构、操作平台、负载。软件包括：操作系统、应用程序(监控程序、控制程序、公共应用程序)、数据库2

2、.数字控制系统控制过程数字控制系统突出“实时”性---即计算机在时间允许的范围内完成信息的输入、处理和输出3.一般步骤(1).总体方案设计：主要功能、技术指标、控制策略、系统硬件结构、软件功能、抗干扰性、经费使用及进度安排等。(2).硬件的设计和实现：包括信息采集、输出通道模板、控制器、总线结构、检测装置、功率放大装置等(3).系统软件设计实现：数据类型、数据结构、资源分配、实时控制软件(4).系统调试：离线仿真调试、在线调试、允许、运行4.硬件设计实现(1).总线局部总线：芯片或元件级总线(数据总线、控制总线、地址总线

3、)系统总线：板级总线(ISA总线、EISA总线、PCI总线、STD总线、PC104总线)外总线：通信总线(不同微机与智能仪器仪表之间的信息传递)RS-232C、RS-422、RS-485、USB总线、IEEE1394总线、CAN总线等。(2)主机类型(a).注意事项：量化误差、计算机字长、A/D、D/A、信号动态范围、采样周期等(b)主机微型计算机：有丰富的软件系统，但成本较高、对系统使用环境要求较高；工控机(IPC)：用于工程测量、控制和数据采集。(成本较高)单片机：8位、16位、32位；单片机系统中主要包括CPU、E

4、PROM、RAM、I/O接口单回路数字调节器(SSC)：主要用于智能仪表；主要包括MPU、I/O单元、面板单元、编程单元、通信单元PLC：功能齐全：控制(逻辑、定时、计数、顺序控制)、输入输出接口、数字存储与处理(辅助继电器、状态继电器、延时继电器、锁存继电器、主控继电器、定时/计数器等)、通讯、扩展功能(PID闭环回路等)；应用灵活(积木式硬件结构)；操作维修方便DSP：特别是用于数字信号处理运算，可实时快速实现各种数字信号处理算法；(IT、AD)(TMS320系列)(3).A/D转换器多路A/D转换器结构信号处理--

5、-模拟开关----放大器---采样保持—A/D---接口---CPU总线(信号传输)CPU控制线（绘制草图结构）检测信息输入通道(在检测装置的稳态设计中已经提过)D/A输出通道已AD567为例说明4.软件设计计算机控制中讨论(控制器的设计方法)(1).连续设计法(2).离散设计法控制算法的实现(D(z))(1).直接设计法(2).串行设计法(3).并行设计法三种方法的比较(a).直接法，需要传输的数据多、占用内存多、运算中量化噪声对输出影响较大，控制器输出对参数设计误差敏感。但计算延时很小字长较短、控制器阶次不宜采用该方

6、法。(b).并行法、串行法的输出对参数设置误差不敏感，量化误差对输出影响较小；对阶次较高的数字控制器优先采用并行法设计(c).串行法计算效率最高，中间结果有时有用，如零、极点设计，该方法提供了很好的灵活性。5.需要注意的问题(1).检测信号的处理a.信号滤波(模拟滤波、数字滤波）平均值滤波:算术平均值法【1次循环进行多次数据采集，然后平均】滑动平均值法【1次循环测量1次数据，可满足快速控制的实时性】防脉冲干扰平均值法【在上述两种方法中，先提出最大值和最小值，然后平均】程序判断滤波法，包括限幅滤波，限速滤波对随机脉冲干扰和

7、采样器不稳定引起的失真具有良好的滤波效果；对限制阈值的确定比较困难，受到收入信号形式、采样周期等的影响，因此需要大量的观测和试验确定，(4).采样频率的选取a.T

8、性化。(3).线性标度变换：将测量的数值转换成有量纲的数值。