KDMC300-S运动控制系统研制.pdf

《KDMC300-S运动控制系统研制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA工程硕士学位论文ENGINEERINGMASTERDISSERTATION论文题目：KDMC300-S运动控制系统研制学科专业：软件工程指导教师：朱金奇作者姓名：殷侠班学号：200992231639万方数据分类号密级UDC学位论文KDMC300-S运动控制系统研制殷侠指导教师姓名朱金奇博士喻峰高级工程师申请学位级别硕士专业名称软件工程论文提交日期2012-03-20论文答辩日期2012-06-02学位授予单

2、位和日期答辩委员会主席评阅人2012年6月5日万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的

3、复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要本文论述的KDMC300-S运动控制系统，已经应用在测量惯性导航元件的转台。由于这些被测量的惯性元件在航天、航海领域对精度和稳定性要求越来越高，因此对测试设备也提出了更高的要求。我们设计的这种型号运动控制系统，采用数字信号处理器ADSP2181替代传统的单片机，采用大规模可

4、编程逻辑器件CPLD替代门电路，使之大大提高了系统的运算处理能力、集成度和采样频率。运算处理能力的提高能使用更加先进的复杂控制方法和工具，有效解决了庞大模拟线路中的噪声、温度漂移等因素的影响。KDMC300-S控制系统硬件功能包含有：⑴兼容PC104总线、ISA总线、RS-232串行总线；⑵使用接口自带的20个小键盘和24个显示数码管，在不连接PC机的情况下独立运行；⑶6个上下限位信号和3个原点信号；⑷需要跟踪的3路模拟或数字的实时位置输入信号。在研制过程中，以实验室的多功能转台为载体，对控制系统的软硬件开发及应用

5、做了探索性研究，并将成果总结成本论文，主要内容有：1．阐述了基于ADSP2181和CPLDFPGA的运动控制系统的硬件电路设计；2．研究了各种形式数字PID算法数学表达式及软件实现方法；3．阐述了用高速DSP芯片ADSP2181为核心进行各种形式的运动轨迹规划的软件编程；4．介绍了采取串行口RS-232接口的通信方式，利用上位机功能强大的人机界面将下位机的实时数据进行传送，监控控制对象的运动状态，并下达控制命令；5．最后讲述了本控制系统的控制对象—双轴转台数学模型的计算及建立方法，以及采用本控制系统的调试过程和控

6、制效果。关键词：运动控制，DSP，CPLD，多功能转台，数字PID控制I万方数据AbstractABSTRACTThemotioncontrolsystem,KDMC300-S,describedinthispaperhasbeenusedfortheturntablewhichisusedtomeasureinertialnavigationcomponents.Becausetherequirementsfortheprecisionandstabilityofinertialcomponentswhichar

7、eappliedtoaerospaceandnavigationhavebecomeincreasingly,thecorrespondingtestinstrumentsmusthaveahigherperformance.Anewtypeofmotioncontrolsystemisdesignedinourwork,whereconventionalsingle-chipmicrocomputerandgatecircuitarereplacedrespectivelybydigitalsignalproce

8、ssor,ADSP2181,andlarge-scaleprogrammablelogicdevice,CPLD.Itscomputingcapacity,integrationandsamplingfrequencyhavebeenhighlyincreased.Moreadvancedcomplexcontrolmethodsandtoolscanbeu