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直流电机伺服控制技术研究与实现
资料介绍
伺服系统是自动控制领域中一种重要的控制系统。随着科学技术的发展，伺服系统在现代工业、军事等领域发挥着日益重要的作用。直流电机伺服系统凭借其调速比大，启制动特性好，定位精度高等优点一直在伺服系统中占据主导位置。近年来，新型半导体器件和高性能数字处理器的出现，使得数字化直流伺服系统得到快速发展。
本文根据直流电机的数学模型和驱动原理，研究了直流伺服控制系统中的电流环、速度环和位置环的系统结构，采用带前馈控制的位置闭环设计解决传统位置环跟随性能不足的缺点。以TI双核单片机F28M35H52C为主控芯片，设计了直流电机伺服控制系统的硬件电路，包括芯片最小系统及其外围电路，电机驱动电路，编码器电平转换电路以及电流采集信号处理电路。在CCS5.1平台上进行系统软件开发。采用过采样技术提高电流信号的采集精度。针对速度测量给出一种M法与T法分段相结合的测量方法，提高了测量范围和精度。设计了一种基于改变PWM波占空比而改变电机速度的加减速算法，提高了电机加减速性能。采用积分分离与输出限幅相结合的方法改善传统PI调节器的抗饱和性。使用扩充响应曲线法对PI调节器控制参数进行自整定。最后针对直流伺服控制技术进行系统的运行测试，验证系统方案的正确性，结果表明系统软硬件设计合理可行，控制系统性能良好。
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