基于dsp的无杆伺服气缸的研究与设计

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1、图书分类号：TP271+.4U.D.C：621工学硕士学位论文基于DSP的无杆伺服气缸的研究与设计硕士研究生：刘锦程导师：周超英教授副导师：黄志昌副教授申请学位：工学硕士学科、专业：机械设计及理论所在单位：深圳研究生院答辩日期：2007年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP271+.4U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringRESEARCHANDDESIGNOFNON-POLESERVOCYLINDERBASEDONDSPCandidate:Liujinchen

2、gSupervisor:Prof.ZhouChaoyingAssociateSupervisor:HuangzhichangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalDesignandTheoryAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:Dec,2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要气动系统因其节能、无污

3、染、结构简单、高速、高效等一系列的优点而得到了迅速的发展。众多的报道表明，气动技术是实现现代传动和控制的关键技术，它的发展水平和速度直接影响机电产品的数量和水平，采用气动技术的程度已成为衡量一个国家的重要标志。但是，由于气体本身固有的可压缩性，气体通过阀口流量的非线性和气缸存在摩擦力等原因，气动系统本质上属于非线性系统，这就给气动位置控制带来了困难，因此准确地实现气动控制对气动技术的发展起着很重要的作用。本项目研究了一套基于DSP控制的无杆伺服气缸。该气缸采用FESTO公司提供的伺服电磁阀控制，控制精度高。控制电磁阀的控制器采用TI公司的16位定点DSP芯片

4、TMS320F2407。本套设备使用特别方便，实用性强，能广泛的应用于对精度要求比较高的场合，如机器人的驱动。该项目的研制成功，将促进国产气动化连续控制的发展。在硬件设计中，采用了DSP的QEP脉冲编码接口，通用定时器的PWM输出、液晶显示控制、键盘控制、逻辑电平转换、RS232通信接口、DSP工作电源校正电路、D/A转换、AC-DC电源模块设计、控制面板的设计。软件应用TI公司的DSP集成开发环境CCS3.1作为开发工作，采用C语言和汇编语言混合编程。同时为了方便程序的调试，采用模块化编程方法。关键词伺服控制阀；TMS320F2407；气缸；DSP-I-哈

5、尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractPneumaticsystemhasbeenusedwidelyforthereasonofenergysaving,nopollution,simpleconstruction,lowprice,highspeed,higheffective,stabilizationofworking,longworkingtime,andtheabilitythatfitswidetemperaturerange.ItisreportedthatPneumaticsystemhasbecomekeytechniqueofre

6、alizingmoderntransmissionandmoderncontrol.Thelevelofitsdevelopmentandvelocityaffectsthequalityandquantityofmechatronicproducts.However,thecontrolofpneumaticishardforthecondensabilityofair,nonlinearofequationwhenairpassesvalveandthefrictionofcylinder.Soit’sveryimportanttocontroltheg

7、ascylinderinhighprecision.WedesignedaservocylinderwhichbasedonDSPinthisresearch.ThecontrollerweusedhereisTMS320LF2407series.Thecontrollersystemherewedesignedhaswidelyapplicationwhichneedshighprecisionsuchasrobotdriver.Theresearchofthisproductwillpromotetheprocessofaircontinuouscont

8、rol.HereweusedQEPimpulseco