计算机控制系统实验.ppt

二、系统总体设计 1、系统实现原理框图 2、主要部分分析 控制算法（PID+前馈补偿） PWM 驱动 码盘角度反馈 液晶显示 PWM（调压） 电动机得到的平均电压为： 码盘原理 正交解码单元（DSP上） 三、系统硬件设计 1、硬件（片上）资源分配 键盘 8个I/0 显示 LCD 4个I/0 PWM EVA 通用定时器1,T1PWM 测速 EVA 通用定时器/计数器2 CPU定时器0 定时 系统组成结构示意图 2、各部分硬件设计 1)DSP最小系统及外围电路 外接晶振30MHZ 复位电路 STC825S MP130 电源 1.8V 内核，3.3V片上外设 TPSHD138 电平转换 74HC254 74HLVC3245 2）光电隔离 3）电机驱动 4）码盘接口 5）液晶屏接口电路 四、软件设计 编程环境 CCS2 调试（下载） JTAG 1、主程序 2定时采样控制 T=2mS 实验要求 一、注意事项 1、严禁私自拿U盘拷贝程序和材料。 2、实验过程前检查好设备安装的完好性。 3、安全注意：电机可能缠住电线、衣服等。 4、第一次上电前一定要找老师确认。 5、注意上电顺序。 二、实验流程： 1、连接USB线 2、 给DSP实验台上电 3、打开CCS软件（保证连接成功） 4、建立自己的工程，编辑编译程序。 5、下载程序到DSP上 6、执行程序，给电机加24V电源，按确认键。 7、断电机电源，停止程序运行。 三、实验要求 1、将PWM波的周期调到合理值 2、将采样控制程序放在中断服务程序 3、调整采样周期 4、完善系统键盘 5、 完善显示部分 6、参考调速系统的程序完成位置控制系统程序 四、实验报告要求 实验名称：直流电机位置伺服系统设计 实验室名称：船舶导航与控制实验教学中心 实验报告内容：报告内容不允许打印，可以 不写全部源程序，只写关键部分。 实验一 基于DSP的直流电机调速系统 一、 直流电机调速原理 直流电机模型 1、调速方法分析 2、PWM（调压） 电动机得到的平均电压为： 二、系统总体设计 1、系统方框图 电机调速系统原理框图 考虑电感效果的电机控制框图 2、系统实现原理框图 3、主要部分分析 控制算法 PWM 码盘测速 液晶显示 1）控制算法： 增量式PI控制器 2）PWM波产生 3）测速实现 码盘原理 脉冲测速 T法 M法 正交解码单元（DSP上） 4）液晶显示 128*64点阵 串行接口 三、系统硬件设计 1、硬件（片上）资源分配 键盘 8个I/0 显示 LCD 4个I/0 PWM EVA 通用定时器1,T1PWM 测速 EVA 通用定时器/计数器2 CPU定时器0 定时 系统组成结构示意图 2、各部分硬件设计 1)DSP最小系统及外围电路 外接晶振30MHZ ，主频150MHZ（PLL) 复位电路 STC825S MP130 电源 1.8V 内核，3.3V片上外设 TPSHD138 电平转换 74HC254 74HLVC3245 2）光电隔离 3）电机驱动 4）码盘接口 四、软件设计 编程环境 CCS2 调试（下载） JTAG 1、主程序 2、定时采样控制 T=2mS 实验二 基于DSP的单阶机械臂位置控制 一、直流电动机带动机械臂位置控制原理 直流电机机械特性 直流电机等效电路 重力力矩 重：120g 直径：12mm 长：50mm 电机参数（LYX45-02) 峰值堵转力矩：0.22N*m 电流：3.4A 电压：27V 功率：91.8W 连续堵转力矩：0.064N*m 电流：1A