资源描述：
《基于dsp的高精度陀螺稳定平台伺服控制器研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于DSP的高精度陀螺稳定平台伺服控制器研制ResearchonDSP2basedHighPreciseServoControllerforGyroStabilizationPlatform陈冬冬 李 奇 杨 蒲(东南大学自动化学院,江苏南京 210096)摘 要:设计了一个基于TMS320F2812DSP的陀螺稳定平台伺服控制器,详细介绍了系统的软硬件设计。该控制器充分利用了DSP芯片周边接口丰富、运算速度快的特点,使所设计的系统硬件结构简单;将摄像机的位置和速度采样值作为反馈值组成位置和速度闭环,摄像机获得的目标位置作为给定值,控制器速度环采用模糊控制。
2、实验结果表明,该系统硬件结构简单、稳定性好,具有良好的稳态和动态性能,能够满足稳定平台的性能要求。关键词:陀螺稳定平台 模糊控制 数字信号处理器 伺服控制 软硬件设计中图分类号:TP273 文献标志码:A———————————————————————————————————————————————Abstract:AservocontrollerbasedonTMS320F2812DSPisdesignedforgyrostabilizationplatform.Thedesignofhardwareandsoftwareforthesystemisintr
3、oducedindetail.ThefeaturesofDSPchip,i.e.wealthyperipheralsandspeedoperationsadoptedinthecontrol2ler;sothehardwarestructureofthesystemdesignedissimple.Thesamplingoftheareusedasthefeedbacktoconstitutethepositionandspeedclosedloop;thepositionofby.Thefuzzycon2trolisusedinspeedloop.Ther
4、esultsofexperimleandstable,thesystemfeaturesex2cellentstabilityanddynamistheonplatform.Keywords:GyroolDsignalprocessor Servocontrol Software/Hardwaredesign0 引言近年来,随着数字信号处理技术和数字信号处理器的发展,陀螺稳定平台技术广泛应用于制导、车载武器等军事领域和公安消防、环境监测等民用领域。其能够有效地隔离扰动以保证视轴在惯性空间内的稳定;实现自动/手动搜索、目标自动跟踪(目标可以是图像处理得[2]到
5、,也可以是通过上位机给出仿真信号)等。因此,稳定平台性能的好坏直接影响到跟踪系统的性能,是跟踪系统的核心技术部分。本文设计的陀螺稳定平台控制器以TI公司推出的TMS320F2812芯片为核心,充分发挥了DSP的高速运算能力和电机高效控制的优点,实验结果表明该稳定平台具有良好的性能。图1 系统结构示意图Fig.1 Thesketchofthesystematicstructure电机)、测量元件(速率陀螺和电位器)组成。平台采用速度陀螺随动平台稳定方案,即将光学镜头摄像机与陀螺仪均安装在由力矩电机驱动的框架上。这种结构使摄像机和陀螺仪速度一致,且都处于受电——
6、—————————————————————————————————————————————机直接推动的框架上,系统精度高、快速性好。伺服控制板可以接受上位机命令和图像板的目标偏差信号,通过控制方位/俯仰/横滚三轴电机来控制摄像头的工作区域,陀螺仪用于检测摄像机的运动速度,电位器用于检测摄像机的运动位置,当检测到摄像机处于框架边界时强制电机速度为零,以达到保护硬件的作用。1 稳定平台结构陀螺稳定平台系统结构如图1所示。台体结构采用三轴正交的框架式结构,由内而外依次是方位/俯仰/横滚框。三轴结构相似,均由负载、执行器(力矩修改稿收到日期:2008-05-27。第
7、一作者陈冬冬,男,1984年生,现为东南大学自动化专业在读硕士研究生;主要从事控制理论与控制工程的研究。2 伺服控制板硬件设计陀螺稳定平台系统中,伺服控制板是核心部分。47《自动化仪表》第30卷第4期 2009年4月2.1 芯片选择④控制电机在限定的区域内按所需的速度运行。2.2.1 电源设计TMS320F2812DSP对电源模块的上电顺序要求比———————————————————————————————————————————————较严格,要求I/O先上电,然后是内核上电。本设计电源芯片采用TI公司的TPS767D318,设计中采用场效应管IRF540
8、控制上电顺序,具体电路如图3所示。TPS767D31
