基于模型和算法移植的氣動伺服DSP控制器研究.pdf

1、氣動伺服技術(shù)具有清潔、功率質(zhì)量比大、維護(hù)簡便等優(yōu)勢，在機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)械等場合應(yīng)用廣泛。本課題采用課題組現(xiàn)有高性能控制算法原型，加以改進(jìn)后，研發(fā)了集成先進(jìn)控制策略的氣動伺服控制器，測試表明是國內(nèi)高性能軌跡跟蹤嵌入式氣動伺服控制器成果。主要內(nèi)容如下:
　　第一章詳述嵌入式氣動伺服控制器的研究進(jìn)展，以及氣動伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、建模和控制理論研究成果，明確了控制器主要研究內(nèi)容。
　　第二章分析了直接/間接集成自適應(yīng)魯棒控制算法的結(jié)構(gòu)，在

2、此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，設(shè)計了壓力觀測器，證明是負(fù)載獨立且穩(wěn)定的，擬替代壓力傳感器;設(shè)計了Kalman濾波器用于在線濾波及估計速度和加速度，仿真和應(yīng)用表明具有良好的效果，替代了高成本的速度和加速度傳感器;測量了比例方向閥的準(zhǔn)確模型。
　　第三章提出了基于DSP的氣動伺服控制器電路方案，設(shè)計了單氣缸和三軸平臺的氣動伺服控制器電路并制板了控制器。采用XINTF總線擴(kuò)展了多通道AD采集和DA輸出，設(shè)計反相器和異或器實現(xiàn)在同一Zone區(qū)域懸掛多

3、個器件的方法;具有CAN通信隔離、開關(guān)量輸出、和指示燈等功能，接口標(biāo)準(zhǔn)化。
　　第四章采用基于模型的設(shè)計方法實現(xiàn)了算法的嵌入式軟件生成，并進(jìn)行了軟件在環(huán)(SIL)仿真驗證，表明設(shè)計有效。提供算法運行的DSP環(huán)境，在主任務(wù)程序中根據(jù)定時器節(jié)拍標(biāo)志運行復(fù)雜的控制算法，合理配置CAN外設(shè)，實現(xiàn)了高效通信;控制器具有參數(shù)掉電存儲、在線調(diào)試修改功能，使得控制器更通用。
　　第五章搭建測試系統(tǒng)，編寫了基于MFC的上位機(jī)控制、調(diào)試及監(jiān)控軟