基于DSP的氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成，能離線對(duì)其他設(shè)備進(jìn)行控制、監(jiān)視或管理。嵌入式 CPU的設(shè)計(jì)也越來(lái)越精簡(jiǎn)化，整個(gè)嵌入式處理器的體積越來(lái)越小，使得嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展非常的迅速。
　　氣動(dòng)位置伺服控制在自動(dòng)化生產(chǎn)線和機(jī)器人等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。這些應(yīng)用需要

2、在過(guò)程中能快速，準(zhǔn)確地完成預(yù)先指定的任務(wù)，因而必須具有高精度，快速反應(yīng)，具備一定的承載能力，靈活的自由度以及在任意位置能自動(dòng)精確定位等要求。其中運(yùn)動(dòng)速度和定位精度是兩項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，而提高運(yùn)動(dòng)速度與提高定位精度總是存在矛盾，為了解決這一矛盾，很多科研人員進(jìn)行了大量的研究，想方設(shè)法來(lái)提高定位精度。實(shí)驗(yàn)研究顯示，采用數(shù)字控制方法能改善氣動(dòng)位置系統(tǒng)的定位特性，結(jié)合控制算法能達(dá)到高精度的控制要求，并能實(shí)現(xiàn)任意位置的定位。本文正是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的

3、需要和改善氣動(dòng)位置系統(tǒng)的控制特性出發(fā)設(shè)計(jì)了基于DSP的氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)。
　　首先，本文設(shè)計(jì)了氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)的硬件與軟件，硬件有 A/D轉(zhuǎn)換接口、D/A轉(zhuǎn)換接口、RS232接口、仿真器接口與電源轉(zhuǎn)換；軟件有 TMS320LF2407A初始化、ADC轉(zhuǎn)換程序模塊、D/A轉(zhuǎn)換程序模塊、串口通信程序模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和系統(tǒng)控制算法。
　　其次，運(yùn)用數(shù)據(jù)采集卡 USB-6008對(duì)氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集之前通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)整

4、PID參數(shù)找出一組能較好控制氣缸位置的數(shù)據(jù)，然后用最小二乘法的ARX模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模型辨識(shí)，辨識(shí)出模型以后，對(duì)模型作了階躍響應(yīng)特性分析，從曲線可以看出辨識(shí)的模型能較好的實(shí)現(xiàn)階躍響應(yīng)。
　　再次，本文用LabVIEW界面來(lái)觀察 DSP控制器對(duì)氣缸的實(shí)驗(yàn)控制效果。主要是使用LabVIEW串口通信軟件 VISA與DSP通信，通過(guò) VISA，LabVIEW可以與DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入與讀取，本文主要是用LabVIEW來(lái)讀取DSP的數(shù)據(jù)，再通