基于DSP的数字火控随动系统设计

基于DSP的数字火控随动系统设计

顾乃宁[1]2004年在《基于DSP的数字火控随动系统设计》文中认为本文基于实际工程背景,通过对数字随动系统的设计,讨论了DSP控制模块的应用,讨论了CAN总线通信方式在本系统中的应用。根据项目要求,本文主要完成了以下工作: 1.论述了该数字随动系统的总体规划。 2.设计了以通用DSP芯片作为控制核心的位置控制模块。 3.设计了合适的控制算法。 4.设计了系统的控制程序。 5.完成了系统的软硬件联合调试。

张捷[2]2004年在《基于TMS320VC5410芯片的数字火控随动系统设计》文中研究指明本文研究的内容是利用DSP芯片实现火控随动系统的实时处理。 在开始准备阶段,首先回顾了国内现代防空火控系统的现状,分析了数字信号处理芯片在现代防空火控系统中的应用前景。然后,针对实际应用的需要,提出了基于TMS320VC5410DSP芯片的数字火控随动系统的硬件系统设计方案。最后,研究了TMS320VC5410DSP芯片的软硬件环境、性能及其编程环境CCS,并探讨了DSP的编程。 在实际开发阶段,根据项目要求,主要完成了以下工作: 1) 讨论了DSP控制模块和CAN总线通信方式在本系统中的应用。 2) 设计了以DSP芯片作为控制核心的位置控制模块。 3) 设计了合适的控制算法。 4) 设计了系统的控制程序。 5) 完成了系统的软硬件联合调试。

蒋乐涛[3]2008年在《某型数字化随动系统分析及其调测系统设计》文中认为论文以某型数字化随动系统项目为背景,分析了某型数字化随动系统的结构和功能,并在此基础上完成了其调测系统的设计。本文针对当前数字化随动系统在生产时如何进行测试和调试,在维修时又如何进行检测和调测的问题进行深入研究,提出数字化随动调测系统的设计方案。通过对数字化随动调测系统的需求分析,本文选择PC/104模块作为调测计算机硬件基础。PC/104模块体积小、速度快、工作温度范围广、抗震性能优良,适合项目需求。调测系统通过RS485与下位机通信,与ARM控制系统和DSP随动系统构成整个数字化火控随动系统。调测系统所有功能由操作软件界面实现,选用Delphi完成软件设计。调测系统软件主要分成主界面模块、设置模块、标准激励信号给定模块和状态控制模块。最后本文给出了随动调测系统的调试分析,使用本系统对数字化随动系统完成随动性能测试。结果表明,该调测系统应用方便,而且测试有效。该系统为数字化随动系统调试测试提供了可行的调测方案,保证了某型数字化火控随动系统的稳定运行。本课题研究结果对于伺服系统的研究、生产、维护均有实用价值。

张晓明[4]2003年在《基于DSP的数字火控随动系统设计》文中提出本文基于实际工程背景,通过对数字随动系统的设计,讨论了CAN总线及四串口通信在PC104火控计算机上的应用,根据项目要求讨论了DSP控制模块的应用。本文主要完成了以下工作: 1.论述了该数字随动系统的总体规划及武器数字化接口的几种方式。 2.设计了基于PC104的数字通信模块。 3.设计了以通用DSP芯片作为控制核心的位置控制模块。 4.讨论了CAN总线在本系统中的应用

张捷, 薄煜明, 杜国平[5]2006年在《基于DSP的数字火控随动系统设计》文中指出文章给出了一种基于TMS320VC5410 DSP芯片的数字火控随动系统的设计方案.该系统通过CAN总线接收上位机的位置指令,在DSP中进行控制算法的计算,并通过伺服驱动器控制电机,从而完成了整个火控系统的位置环控制.该系统克服了传统模拟式伺服系统的精度低,无法完成复杂控制算法等缺点,使伺服系统的品质指标得到了极大提高.本系统实际运用于国营497厂的车载35高炮中,取得了良好的控制效果.

曲陆奇[6]2014年在《现代防空火炮随动系统的设计与应用研究》文中指出最近几场战争的告终,给出这样一个结论:当今世界的武器技术,其自动化程度已经很高,并正朝着智能化方向迅猛发展。火力与指挥控制系统,无论是机载的、舰用的、还是地面的,也正顺从这一总趋势,不断实现着原理、概念和实际产品的更新换代。高炮随动系统是整个防空火炮武器系统的核心部分,随动系统性能的优劣将直接影响防空武器系统的整体作战效果。为提高自行高炮武器系统的综合作战能力,使武器系统形成最佳战斗力,必须要使随动系统具有高速度、高精度、高可靠性和较强的抗干扰能力。因此研究高炮随动系统对火控系统性能的影响是非常重要的。近年来,永磁同步电机以其结构简单、效率高、功率因数高、转动惯量低等优点在运动控制中引起了广泛关注,并应用于导航系统、雷达天线、数控机床、机器人等领域。然而,永磁同步电动机是典型的非线性、多变量、强耦合系统,且受电机参数变化、外部负载扰动等不确定性因素的影响,要获得高性能的永磁同步电机随动控制系统,必须研究先进的控制策略以克服这些不确定性的影响,使系统具有较强的自适应能力和抗干扰能力。本文首先对矢量控制理论进行了细致的研究,着重对id=0控制和最大转矩电流比(MTPA)控制进行了深入的分析和理解。其次,针对传统矢量控制方法能耗较大、运算繁琐及动态性能差等问题,本文提出了基于能量优化的永磁同步电机矢量控制方法。该方法以能量优化为控制目标,在传统矢量控制方法的基础上引入模糊控制理论,利用模糊控制算法在线求解并优化定子电流,使系统在相同条件下获得的转矩最大,而定子电流最小,有效的降低了系统的损耗。最后,在基于MTPA的模糊控制器中加入智能积分器,并对积分环节的引入时机进行了详细的解析。智能积分器的引入有效的消除了系统的稳态误差,增强了模糊控制器的整体调节能力。仿真结果表明,本文所研究的基于能量优化的永磁同步电机随动系统解决了传统矢量控制存在的损耗大、定子电流计算繁琐等问题,改善了系统的动静态性能,增强了系统的鲁棒性。为进一步验证随动系统的实际效果,本文以TMS320F2812型DSP为核心构建永磁同步电机控制系统,并设计了与DSP相连的接口电路和信号检测电路。通过CCS软件设计了系统控制软件,并应用于永磁同步电机控制系统中。最后,以双机拖动实验平台为基础,对系统进行了一系列实验,验证系统的控制效果。

王研[7]2010年在《CNC齿轮测量中心的随动控制系统设计》文中研究表明CNC齿轮测量中心作为精密测量仪器是装备制造业重点发展的项目之一。它集成了精密机械制造技术、高精度传感技术、计算机技术、精密测量理论、信息处理技术、微电子技术等先进技术。测量与控制系统是CNC齿轮测量中心的关键技术之一,本文设计的随动控制系统就是对测控系统进行改善。通过对常用运动控制方案进行分析比较,综合各方面因素选定了以DSP为核心,基于CAMAC总线的随动控制系统。该系统可以实时检测测头与被测工件之间的位置偏差,通过控制电机带动测头跟随被测工件运动,消除当前位置偏差。控制算法采用了增量式数字PID控制算法,该控制算法经参数整定后能很好地实现运动控制,具有较好的鲁棒性。文中给出了随动控制卡的硬件总体设计方案,阐述了随动控制系统的工作原理。硬件部分以TI公司的电机专用控制芯片DSP TMS320LF2407A为核心,采用了DSP+CPLD的设计方案,根据所选的控制方案对随动控制卡的各部分电路进行了具体的设计与分析,给出了详细完整的实用硬件电路解决方案,其中包括DSP最小系统电路、CPLD译码电路、电源电路、系统的切换电路等等。软件部分详细介绍了随动控制系统的软件结构,采用模块化的设计方法,给出了程序模块的设计流程图,完成了DSP主控程序、信号采集模块、PID控制模块和PWM输出模块等的程序设计。最后进行软硬件调试及仿真,验证了随动控制系统硬件电路的有效性及相应软件编写的合理性,同时提供了一些实用的硬件调试经验。本文设计的随动控制系统,有效的提高了CNC齿轮测量中心测量的可靠性。

李俊武[8]2007年在《某武器随动系统智能控制研究》文中指出近年来,随着计算机技术及集成电路技术的迅速发展,工业控制系统已成为计算机技术应用领域最具活力的一个分支,并取得了巨大进步。总线化是工业控制系统的一个发展方向,它在适用范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面较集中式控制系统有明显的优越性。CAN(Controller Area Network)总线由于其高性能、高可靠性及独特的设计,具有较强的抗干扰能力,适合用于实时性要求很高的系统。目前许多工业伺服控制系统是基于模拟电子技术实现的,电路系统复杂、成本较高、抗干扰能力差、系统可扩展性差。它将无法适应工业伺服控制系统未来结构的要求。本文致力于武器火控系统的通信及随动系统智能控制研究,在全面、细致地分析了火控系统通信特点的基础上,提出了一种以数字信号处理器(DSP)为随动控制的核心单元,以CAN总线为底层通信网络的方案。并对该系统软硬件的功能及实现、系统辨识和智能控制器的设计,以及在实践中遇到的问题及解决问题的方法做了较系统、深入的研究。通过大量的实验证明本文提出方案的有效性和实用性。

杨沫[9]2011年在《XXX光电火控随动托架系统》文中提出本文描述了某武器系统的光电火控随动系统的基本组成及工作原理,并论证了系统的主要性能指标要求、系统载荷分析和电机选型。本文立足于系统工程实际,以DSP为控制核心构成高精度控制和数据处理模块,并根据实际需要,扩展了高精、高集成度的A/D和D/A辅助控制单元。此外,本文着重介绍了系统关键部分的硬件设计思路,例如:随动系统的硬件结构、DSP外围接口、电源系统设计等。在该硬件平台基础上,本文根据系统所要求实现的功能进行了系统软件设计和系统应用的火控算法。按系统功能要求进行了软件流程设计,按照系统工作方式设计了主程序流程,在主程序内部按照调用关系分成了各个模块。该火控系统设计完成后,试制了原理样机,作了大量的试验进行了充分验证。试验结果表明,该系统研制达到了预期目标,为其它轻武器系统上车等项目提供了有力的参考价值。

周晓明, 贾利华[10]2009年在《基于组合控制模型的数字火控随动系统设计》文中指出针对火控随动系统位置控制精度高、实时性强和动态响应特性好的需求,提出了一种基于组合控制模型的数字随动系统的设计方案。为了兼顾伺服系统稳态精度和动态响应性能指标,提出了表查询方式模糊控制模型和分段式PID控制算法模型的组合式控制策略。

参考文献:

[1]. 基于DSP的数字火控随动系统设计[D]. 顾乃宁. 南京理工大学. 2004

[2]. 基于TMS320VC5410芯片的数字火控随动系统设计[D]. 张捷. 南京理工大学. 2004

[3]. 某型数字化随动系统分析及其调测系统设计[D]. 蒋乐涛. 南京理工大学. 2008

[4]. 基于DSP的数字火控随动系统设计[D]. 张晓明. 南京理工大学. 2003

[5]. 基于DSP的数字火控随动系统设计[J]. 张捷, 薄煜明, 杜国平. 荆门职业技术学院学报. 2006

[6]. 现代防空火炮随动系统的设计与应用研究[D]. 曲陆奇. 东北大学. 2014

[7]. CNC齿轮测量中心的随动控制系统设计[D]. 王研. 西安工业大学. 2010

[8]. 某武器随动系统智能控制研究[D]. 李俊武. 南京理工大学. 2007

[9]. XXX光电火控随动托架系统[D]. 杨沫. 南京理工大学. 2011

[10]. 基于组合控制模型的数字火控随动系统设计[J]. 周晓明, 贾利华. 水雷战与舰船防护. 2009

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