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1、分类号UDC密级编号8015106S035中国科学院研究生院硕士学位论文基于USB的直流电机控制系统设计实现吴广涛指导教师中国科学院光电技术研究所申请学位级别硕士学科专业名称物理电子学论文提交日期2006.05论文答辩日期2006.06培养单位中国科学院光电技术研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席针对直流伺服系统高性能全数字化，智能化的发展趋势，本文结合高分辨率的测角仪器一光电编码器，对于以直流伺服机构为基本执行单元的控制系统进行了深入的学习和研究。直流伺服驱动机构以其优越的性能得到了广泛的应用。针对课题的需求，本文选用了DSP(TMS320LF2407a)、大规模可编程器
2、件FPGA/CPLD,设计系统控制控制平台。釆用EZUSB68013设计了USB2.0通信接口，为PC机与系统平台之间提供快速、便捷的通讯。为了提高反馈分辨率和满足闭环系统实时性的要求，木文设计了一套软件细分的方案，对编码器反馈信号进行细分倍频处理。另外用8279设计了显示电路，用IR2132(0)设计了驱动板。结合现有的一维平转台，我们搭建了系统硬件平台。同吋对直流电机的数学模型进行分析，用MALAB对直流电机PTD控制算法进行仿真，在DSP屮完成对位置、速度的控制算法。为进一步开发和应用交流伺服系统做了大量先导性的工作，并积累了相关的经验。关键词：直流伺服系统,DSP,FPGA/CP
3、LD,细分倍频,PID控制算法,EZSUB本文作者签名：TheR&DofDCservosystembasedonUSB2.0WuGuangtao(PhysicsandElectronics)Directedby:Prof.YueYongJian&LiuFengwenAbstractAsthedigitizedandintelligentizedtendencyofDCservosystemisconcerned,thisdissertationcarriesoutanin・depthanalysisandresearchforacontrolsystem,whichisbasedonDC
4、servowheelexecutingagencyandconsistsofhighresolutionanglemeasuringinstrument一photoelectricityencode匚Now,DCservosystemisusedbroadlyforitshighperfonnance.Inallusiontotherequirementsoftheproject,wehaveselectedDSP(TMS320LF2407A),largescaleprogrammedchip一FPGAtodesignacontrolblock.Andwedesignedcommunic
5、ationinterfaceusingEzus68013,inordertoprovidequickandconvenientcommunicationbetweenthemastercomputerandtheservosystem.Furthermore，wehavedesignedapuresofhvaresubdivisionschemetodisposethesignalofthefeedbackencodertoimprovetheresolutionandmeetrealtimerequirementoftheclosedloop.Beside,wedesignedthed
6、isplaycircuitusing8279,andthedrivingcircuitusingIR2132(0).Atlast,wehavesetupahardwarestructureusingan1-dimensionrotarytable.Atthesametime,weanalysisthemathmodelofDCmotor,simulinkingwithMALAB・acontrolsoftwarewithPIDarithmetichasbeensuccessfullydesignedandappliedinDSPafterbeingdebuggedformanytimes.
7、Inaword,thedissertationcontainssomeimportantexperienceforthefartherexploitationandapplicationofDCservosystem.KyeWords:DCservosystem,DSP,FPGA,PIDarithmetic,Subdivision,EZUSB第一章引言1.1课题来源11.2国内外现状和发展趋势11.3课题研究目的和意义21.4主要工
