基于dsp的位置伺服控制系统软件设计与实现

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1、硕士学位论文基于DSP的位置伺服控制系统软件设计与实现SOFTWAREDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFDSPBASEDPOSITIONSERVOCONTROLSYSTEM薛红琳哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TP275学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于DSP的位置伺服控制系统软件设计与实现硕士研究生：薛红琳导师：罗晶教授申请学位：工程硕士学科：控制科学与工程所在单位：航天学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP27

2、5U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSOFTWAREDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFDSPBASEDPOSITIONSERVOCONTROLSYSTEMCandidate：XueHonglinSupervisor：Prof.LuoJingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofAst

3、ronauticsDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要伺服控制，也叫做跟随控制，是让控制对象可以跟随指令运动的一类控制系统，现在伺服控制广泛应用于各个领域，伺服控制被越来与广泛的使用，其被广泛研究同时得益于伺服电机等伺服装置的发展，现在对于伺服控制的要求也日愈提高，不仅要求稳定性，还要求快速性、多功能性和人机交互性，数字控制器DSP的发展正适应了这种形势。伺服系统发展趋势如此迅猛，

4、基于此，本文提出了基于DSP的位置伺服系统的一套软件设计方法，将DSP和LabVIEW引入到设计中，充分利用DSP的优良性能和LabVIEW的人性化界面处理，来实现快速、稳定、多样而且便于人机交互的伺服控制系统。首先，对系统原理与组成进行分析，结合国内某研究所的需求，确定了其控制方法，并且根据已有的硬件系统总结硬件设计方案，同时提出软件设计总体方案，包括DSP程序设计总体方案和上位机界面设计总体方案。其次，根据所确定的DSP软件设计总体方案，设计了程序各个功能模块，以TMS320F6713为核心进行控制器程序的设计，设计了RS422通信

5、接口模块，并且包含了协议帧的设计和PID控制算法的软件实现，以及CRC校验的实现。再次，根据上位机界面总体设计方案设计上位机界面，也就是人机交互界面，利用生产者消费者架构实现串口通信和人机交互，同时设计解析状态机来实现接收数据的显示，完成RS422串口通信。最后，将系统整合进行调试，测试设计所需的功能并且加入故障测试，实现位置伺服控制系统快速、方便、稳定的控制。本文给出了测试结果，验证了本设计的正确性和可靠性。关键词：伺服控制；DSP；LabVIEWI哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractServocontrol,alsocal

6、ledfollow-upcontrol,isakindofsystemtomakethecontrolobjectfollowtheinstruction,whichisnowwidelyusedinvariousfields,.servocontrolisincreasinglyandwidelyused,andthatithasbeenextensivelystudiedatthesametimealsobenefitsfromthedevelopmentofservodevicessuchasservomotor.Fornow,t

7、here’remoreandmorerequirementsforservocontrolwithtimebeing,notonlystability,butalsofast,versatility,andhuman-computerinteraction.ThedevelopmentofdigitalcontrollerDSPisadaptedtothissituation.ASthedevelopmenttrendsofservosystemissofast,thispaperpresentsasoftwaredesignmetho

8、dbasedonasetofDSPpositionservosystem.ThedesignusesDSPandLabview,andtakesadvantageoftheexcellentperforma