基于tms320f28035伺服系统多功能位置接口模块的研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要摘要现代交流伺服系统通常采用闭环反馈控制策略，其系统输出量即电机转子位置的精确检测对控制性能有着显著影响。电机转子位置的检测依赖于位置传感器，但是不同位置传感器的输出信号各不相同，接口电路差异较大，给实际应用带来诸多不便；因此设计一个具有通用性的、能适用于多种位置传感器的接口模块具有重要的工程实用意义。本文的研究内容为设计一个基于微控制器TMS320F28035的多功能位置接口模块，以实现高速度、高精度的位置检测功能。该模块能够完成多种位置传感器输出信号的调理及解码功能；并以S

2、PI串行接口输出位置信号数字量供其他控制芯片读取使用。本文首先以混合式光电编码器、旋转变压器及带绝对位置输出的Sin／Cos增量编码器为研究对象，分别设计了硬件接口电路和软件解码程序。在利用专用芯片AU6802N1对旋转变压器输出信号解码的基础上，本文提出了一种仅利用TMS320F28035的“正弦峰值采样反正切直接解算方法”，并通过实验证明该方法在位置解算速度和精度上具备良好的性能指标，具有工程实用价值。最后，本文设计了显示及按键输入模块，并从整体上优化了硬件电路结构和控制程序流程；通过综合调试使得

3、该模块能够更好的服务于伺服控制系统。关键词：伺服系统；位置接口；TMS320F28035；光电编码器；旋转变压器；Sin／Cos编码器浙江大学硕士学位论文AbstractModemACservosystemusuallyusescloseloopfeedbackcontrolstrategyandaccuratedetectionofitsoutputwhichismotorrotorpositionhasaremarkableinfluenceoncontrolperformance．Thedete

4、ctionofmotorrotorpositiondependsonpositionsensor；butdifferentpositionsensorsgeneratevariousoutputsignalsandinterfacecircuitdiffersgreatlyoneanother,whichdirectlyleadsinconvenienceinpracticaluse．Thereforedesigningalluniversalinterfacemodulewhichcallbeapp

5、liedtomultiplepositionsensorhasengineeringpracticalsignificance．Theresearchcontentofthispaperistodesignamultifunctionalpositioninterfacemodulebasedonmicro·controllerTMS320F28035toimplementpositiondetectionwitlllli曲speedandaccuracy．ThismoduleCancondition

6、anddecodetheoutputsignalsofvariouspositionsensorsandprovidepositiondigitalinformationtoothercontrolchipsviaSPIserialinterface．Firstofall，thispapertakeshybridphotoelectricencoder,resolverandSin／Cosincrementalencoder、j~ritllabsolutepositionoutputasresearc

7、hobjectsanddesignstheirhardwareinterfacecircuitsandsoftwaredecodingprogrammesseparately．Then,onthefoundationthatAU6802N1isusedtodecodetheoutputsignalofresolver,thispaperproposesa”Sine-peaksamplingandarctangentdirectdecodingmethod”forresolveronlyusingTMS

8、320F28035．TestsresultsindicatethismethodhasgoodperformancebothinspeedandaccuracyandCanbeusedinpractice．Atlast，thispaperdesignsdisplayandkeyboardinputmoduleandoptimizesbothhardwarecircuitsandcontrolprogrammesandmakesthismoduleserv