DSP运动控制卡及控制算法的设计与研究

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1、中文摘要运动控制技术是现代自动控制技术的一个重要分支，它在工业生产中发挥着越来越重要的作用。近些年来，随着微电子技术和电力电子技术的飞速发展，运动控制系统正朝着通用化、智能化、微型化的方向发展。以开放式运动控制结构为代表的运动控制技术将成为今后运动控制技术发展的主流。另一方面，先进的控制技术离不开先进的控制策略，以神经网络为代表的智能控制技术由于其具有强大的非线性映射能力和自学习能力等优点，而在运动控制领域得到了广泛的应用。本文以Tl公司的TMS320LF240了A作为核心控制芯片，完成了运动控制系统的具体实现方案的设计，并对系统的硬件

2、结构、控制算法进行了分析与设计。完成了包括时钟电路、D/A转换电路、CPLD电路的硬件设计。在控制算法上，详细分析了位置常规PID控制算法的特点，提出了一种学习算法简单、收敛速度快的单神经元PID及CMAC相结合的复合控制方式;其中单神经元PID能在被控对象的参数改变或者外部环境变化时，在线实时自动的调整参数;(一沏AC网络用来完成复杂非线性被控对象的逆模型控制，其具有运算量小、收敛速度快、且无局部极小点等优点，最后运用MATLAB完成了算法的仿真，仿真结果证明该算法综合了CMAC和单神经元的优点，具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。关键词:

3、运动控制、DSP、单神经元PID、CMACABSTRACTMotionContro1isanimPortantbranchofmodernautoma七iccontroltechnique.Wi七hitswideuse，itPlaysamoreandmoreimPortantroleinindustrialproduction.MotioncontrolsystemisdeveloPingtowardsgeneralization，inte11igenceandminiaturizationalongwiththerapiddevelo

4、pmentofmicro一electronicsandpowerelectronictechnologyinrecentyears.OPenMotionContro1Architecturewi1lbethemaintrendofmotioncontroltechnology.ontheotherhand，advancedcontro1techno1ogydePendsonadvancedcontrolalgorithm.IntelligentcontroltechnologyrePresentedbyNeura1Networkgets

5、extensiveaPP1icationsincontro1systembecauseofitscaPabilitiesofthePowerfulnonlinearmapPingandself一adaPtivelearning.InthisPaper，wechosenTMS320LF2407A，汕ichissPeciallyusedinTI，asthekernelchiPofmotioncontro1board.ThesPecific1叩1ementingschemeofmotioncontro1syste皿isdesigned.And

6、thehardwarestructureandcontrola1gorithmsareProPosedandana1yzedindetail，whichincludeclockcircuits，D/Aconvertercircuits，CPLDcircuitsetc.Forthecontrolalgorithm，theconventiona1PIDcontrolalgorithmisexPounded.SowePresentanewcontro1a1gorithmwithsilnPlicityandhighconvergencerate

7、，whichcombinessingleneUronPIDwithCMACtocontrolsystem.ThesingleneuronPIDisappliedtoacco叩Iishtheonlineself一adjustmentofPIDcontro1ParaJnetersWhenenvironmentchanges.CMACisusedtocontro1theinversemode1ofco哪lexnonlinearityobject.ItachieveslessoperationcomP1exityandfasterconverg

8、encerate，andhavenolocalminimalvalue.Finally，simulativeresultsimp1ementedbyMATLABshowthat]lthecontro1alg