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基于TMS320LF2407A的某液压转台控制系统设计与研究
| 论文题名： | 基于TMS320LF2407A的某液压转台控制系统设计与研究 |
| 关键词： | 液压转台控制;双自由度联动;舰船摇摆模拟;控制精度 |
| 摘要： | 本实验室设计的液压转台主要用于模拟舰船在水中的运动姿态。通过计算机控制技术，对转台的运动进行控制，模拟舰船在水中的运动姿态，可实现在实验室内模拟舰面运动姿态的环境状态。但是，原有的控制系统只能实现对转台的单自由度控制，并且控制的精度和稳定性难以满足要求。因此，为了实现转台的双自由度(横摇和纵摇)联动以模拟舰船在水中的摇摆姿态、以及提高控制的精度和稳定性，需要对转台的控制系统做进一步设计和研究。 对双自由度液压转台控制系统进行了设计和研究。首先，分析了液压转台的机械组成及其工作原理，并在这基础上建立了电液位置系统的数学模型。其次，对转台电控系统的方案进行了论证，提出了“PC+DSP"的主从式分级控制的方式。完成了基于DSP芯片TMS320LF2407A的转台控制器的硬件设计，包括存储器扩展电路、传感器信号调理电路、PWM驱动电路、通信电路等其他DSP外围电路；并对电液伺服阀SV-10的PWM驱动特性进行了分析。接着设计了整个系统的软件，包括上位机(PC)的监控软件和下位机(DSP)的控制软件。最后，进行了转台控制的调试实验及PID控制方法的研究。采用经验法对PID控制器的参数进行了整定，通过理论与实践相结合的方法，对普通PID控制算法进行了改进，并设计出程序流程图。 实验结果表明，采用“PC+DSP”的主从式分级控制，提高了系统的可靠性、有效实现了对液压转台的双自由度实时控制；设计的PID控制器能够对转台的横摇和纵摇运动进行平稳的控制，基本满足了要求；对电液伺服阀SV-10所采用的PWM驱动方式有效地减小了阀芯的滞环，提高了阀的灵敏度，明显改善了控制系统的低温运行性能和低速运行性能。然而，仅采用常规PID控制难以获得较高的精度和稳定性，转台的智能控制是以后值得研究的一个方向。 |
| 作者： | 仲训昱 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 汪滨琦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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