高性能伺服负载试验台研制

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1、硕士论文高性能伺服负载试验台研制摘要军事、航天等领域伺服系统不但要求较高的动态性能、稳定性和精确性等技术指标，而且有大转动惯量、超高速性、大调速范围和非线性等不利于控制的因素。从控制难度和设计成本的角度考虑，直接对实际伺服系统进行研制和调试不太合适，故有必要研制一套伺服负载试验台来模拟实际伺服系统的功能。本课题的研究对象是高性能伺服负载试验台，它能模拟实际伺服系统的功能并达到规定的指标要求。本文的主要工作包括以下几方面：(1)设计伺服负载试验台的总体方案和框架结构，并按功能对基于上下位机结构的伺服负载试

2、验台进行模块划分，进而详细阐述其工作原理。对伺服负载试验台的关键部件进行设计，并深入研究其工作过程。针对伺服负载试验台主要组成部件的选型进行了参数计算、原理分析和研究。(2)伺服负载试验台的硬件设计。设计伺服控制器，实现轴角编码、串口扩展、RS．422接口转换、D／A转换和运放等功能。设计并行接口板，包括并行通讯接口转换电路和RS．422串行通讯电路。结合理论分析并对以上每个电路的实现过程进行详细描述。(3)伺服负载试验台的软件设计。设计伺服控制器和并行接12板的通讯软件。按照软件工程的思想，给出软件的

3、总体流程图，并按照功能需求进行详细设计。设计上位控制计算机的监控软件，实现信号发生、性能分析、曲线显示等功能。(4)伺服控制算法的设计。针对本伺服负载试验台的特殊性，实现了伺服控制的3种典型算法：积分分离的数字PID、分区数字PIE)和前馈一反馈复合控制，经多次试验和调试整定参数。经过现场安装，实际运行调试，结果表明本文研制的伺服负载试验台实现了所需的功能，并达到了既定的性能指标。关键词：伺服负载试验台，伺服控制器，并行接121板，控制策略Abstract高性能伺服负载试验台研制Theobjectwhi

4、chthisprojectwouldresearchwasahighperformanceloadedservotest—bed．Itcouldsimulatethe—functionofrealservoandmeettherequirementofstatedguideline．Therealservonotonlyhadthehi．gh-demandtechnicalguidelinesuchasdynamicperformance，stabilityandaccuracy,butalsohadt

5、hebad-controlfactorsuchaslargemomentofinertia,overhighspeedcharacteristic，largetimingrangeandnonlinearandSOon．Withtheangleofcontrollingdifficultyanddesigningcost，itwasnotsuitabletodevelopandtestontherealservodirectly．Itwouldbenecessarytodevelopaloadedser

6、votest-bedtosimulatethefunctionofrealservo．ThemaintaskofthispaperWasstatedasfoflows：(1)Thetotalblueprintandfi'ameworkWasdesigned．Theloadedservotest-bedwithup-downarchitectureintomodulesWascarvedupbyfunction．Workingprinciplewasstated．ThekeydepartmentsWasd

7、esignedandtheworkingprocessWasresearcheddeeply．Theparameterswascomputedandtheprincipleonthechoiceofmainpartsofloadedservotest—bedWasanalyzed．(2)Thehardwareofloadedservotest-bedwasdeveloped．Boththeservocontrollerandparallelinterfaceboardwereincluded．Axial

8、anglecoding，serialportincreasing，RS-422interfaceconversing，D／Aconversingandoperationmagnifyingwererealizedintheservocontroller．Parallelcommunicationinterfaceconversing，RS-422serialportcommunicationwererealizedintheparallel