基于dsp集成化振动主动控制系统的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要压电智能结构振动主动控制技术是智能结构研究的重要内容之一，在航空航天领域具有重要的应用前景。本文研究了一种用于驱动压电及压电复合材料的小型化、集成化的控制及驱动放大系统。选用低压直流（12V或24V）作为整个系统的供电电源，通过直流－交流逆变电路转变为压电变压器所需要的输入高频低压信号，变压器升压后转变为高频高压信号，经过桥式整流电路转变成高压直流信号，为DSP控制系统输出的控制PWM信号提供电源。该系统克服了传统驱动系统质量大，体积大，能耗高的缺点，具有一定的实用价值，该研究推动了振动主动控制技术在实际中的应用。论文以

2、表面粘贴有压电传感器和驱动器的悬臂梁为研究对象，运用正弦脉宽调制技术以及基于TMS320F2812DSP硬件平台构建了实验系统，对其进行了研究。论文的主要内容如下：一、研究了开关放大电路以及压电变压器的工作原理，实验测试压电变压器的工作特性，实现了振动控制系统中功率放大系统的小型化。二、研究了TMS320F2812DSP的CPU芯片结构、中断系统、AD模块和EV模块以及DSP集成开发环境CCS2.0，利用DEC2812，设计并实现了实时数据采集系统，完成了单通道以及多通道的数据采集实验。三、研究了利用PWM通道实现DA功能的工作原理，选用精度相对较高的

3、不对称规则采样算法，利用DEC2812设计并实现了基于脉宽调制技术的数模转换系统，完成了数据采集，AD转换，PWM波输出的全过程，并对转换结果进行了误差分析。四、采用SFX_LMS自适应算法，针对悬臂梁结构，实现了对其一阶弯曲振动的主动控制，取得了理想的控制效果。关键词：智能结构，DSP，振动主动控制，自适应控制I基于DSP的集成化振动主动控制系统研究ABSTRACTActivevibrationcontrolwithpiezoelectricmaterialsisanimportantpartofresearchinsmartmaterialands

4、tructure.Itisbroadlyusedinthefieldofaeronauticsandastronautics.Thispaperdescribesanactivevibrationcontrolsystemaimedtodrivingpiezoelectricorpiezoelectriccompositesactuators.Duetotheheavymass,largesizeandlowenergyefficiencyoftraditionalpowersystem,wetrytofindasolutionthatallowsar

5、eductioninsize,weightandhighpowerloss.Thenewsystemfordrivingpiezoelectricactuatorscomprisesapiezoelectrictransformer,aswitchamplifierandDSP.Thesystemhassignificantadvantagesinenvironmentsrequiringhighintegration,lowweight,andlowelectromagneticinterferencesoperatedwithbatteries.T

6、heactivevibrationcontrolaimedatacantileverbeamwithpiezoelectricsensorsandactuatorswasstudied,andtheprincipleandthemethodofthesinePulseWidthModulationtechnologywereanalyzed.Thefollowingconclusionsweredrawnfrom:Firstly,theworkingprincipleofpiezoelectrictransformers(PT)andswitchamp

7、lifiersarereaseachedandtheirpropertiesaretested.Secondly,thecentralprocessingunit(CPU)oftheTMS320C2812、PeripheralInterrupts、Analog-to-DigitalConverter(ADC)andEventManager(EV)modualarereseached.Areal-timedataoperationsystembasedonDSPplatformisdesigned.Singleandmulti-channelreal-t

8、imedataacquisitionexperiment.isachieved.Thirdly