(1)核心控制器部分:这部分是系统的大脑,是实现转台位置闭环控制
的最核心部分。这部分主要是用来实现系统的控制算法,对转台的位置和
转速的信号量进行采集、处理并使用先进的控制策略完成系统的闭环控制,
保证转台控制系统的精度,同时与上位机显控台部分进行通信,把实时采
集到的转台信息发送给上位机进行显示。
转台控制系统主要包括两个功能模块:系统控制模块和电机驱动模块。
通过检测传感器采集电机驱动模块中的信号量,将其传给控制系统模块完
成解算,并与实际的给定值做比较,得到偏差值,在系统控制模块中实现
控制算法,得到一个输出量,并将它传给电机驱动模块,这样就实现了对
转台伺服系统的闭环控制。
转台伺服系统的的硬件结构类型包括以下几种方式:
(1)基于单片机控制器的伺服控制系统
这类系统是以单片机为系统的主控制器,外扩电路主要包括PWM波
形发生电路、模数和数模转换电路等。因为单片机自身集成度很低,所以
系统硬件设计时比较复杂,增加了产品体积,降低了系统的可靠性。而且
由于单片机的位数以及计算速度的影响,很多先进的控制算法不能得以应
用,所以对于高精度的伺服系统不易使用这种方案。
(2)基于运动控制集成板卡的伺服控制系统
这类系统以专用的运动控制芯片为伺服控制单元,如LM628, GL1000,
GL2000等。这些控制芯片具有高精度、安全可靠、便于系统设计等优点,
但他们缺点是只能使用简单的控制算法。
(3)基于DSP控制器的伺服控制系统
D SP控制器也叫数字信号处理器,其中2000系列的DSP是专门针对
工业控制领域而生产的,常用的有TMS320F2811, TMS320F2812等。这类
系列的D SP自身已经集成了很多伺服系统中常用的功能模块,比如CAN
总线控制器、QEP电路、PWM电路、AD转换器等,给设计伺服系统带来
了很大的方便。并且DSP是32位的处理器,精度高,运算速度快,使先进
复杂的控制算法可能得到实现,目前在伺服控制领域应用非常广泛。
通过上述的分析,设计中采用了TMS320F2812控制器来实现对转台伺
服系统的控制。
设计中软件主要包括两个部分:DSP控制软件部分和D SP与上位机数
据通信软件部分。运行在控制计算机上的软件系统是转台伺服系统的重要
子系统,负责任务的管理和实现,同时完成系统性能的检测、实验数据的
记录和分析,以及与操作人员的人机交互。DSP控制软件部分主要是完成
转台信息量的实时采集、解算,实现控制算法。DSP与上位机数据通信软
件部分的软件包括DSP与上位机之间的数据传输和上位机中图形界面的开
发。
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