基于DSP+FPGA的伺服加载系统研究与设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第12页 |
| 1.2 伺服加载系统的研究概况和发展趋势 | 第12-14页 |
| 1.2.1 机械伺服加载系统 | 第12-13页 |
| 1.2.2 电液伺服加载系统 | 第13-14页 |
| 1.2.3 电动伺服加载系统 | 第14页 |
| 1.3 伺服加载系统控制策略研究 | 第14-17页 |
| 1.3.1 传统控制策略 | 第15-17页 |
| 1.3.2 智能控制策略 | 第17页 |
| 1.4 加载控制器研究概述 | 第17-18页 |
| 1.5 主要研究内容和章节安排 | 第18-20页 |
| 2 电动伺服加载系统的模型建立与特性分析 | 第20-31页 |
| 2.1 电动伺服加载系统的构成和工作原理 | 第20-21页 |
| 2.2 电动伺服加载系统机理模型 | 第21-28页 |
| 2.2.1 永磁同步电动机的模型建立 | 第21-26页 |
| 2.2.2 扭矩传感器与转动惯量盘数学模型 | 第26页 |
| 2.2.3 双惯量等效转换系统 | 第26-27页 |
| 2.2.4 电动伺服加载系统整体模型及参数分析 | 第27-28页 |
| 2.3 多余力矩产生机理与特性分析 | 第28-29页 |
| 2.4 电动伺服加载系统不确定性及非线性分析 | 第29-30页 |
| 2.5 小结 | 第30-31页 |
| 3 电动伺服加载系统非线性辨识 | 第31-46页 |
| 3.1 RBF神经网络概述 | 第31-33页 |
| 3.1.1 RBF神经元模型 | 第31-32页 |
| 3.1.2 RBF神经网络结构 | 第32页 |
| 3.1.3 RBF神经网络学习算法 | 第32-33页 |
| 3.2 灰色模型预测概述 | 第33-37页 |
| 3.2.1 GM(1,1)模型算法思想 | 第33-35页 |
| 3.2.2 序列生成算子机制 | 第35-37页 |
| 3.3 基于GM-RBF神经网络系统辨识 | 第37-45页 |
| 3.3.1 神经网络系统辨识理论 | 第37-38页 |
| 3.3.2 系统辨识的输入输出数据获取及处理 | 第38-41页 |
| 3.3.3 GM-RBF神经网络辨识流程 | 第41页 |
| 3.3.4 系统辨识结果及模型验证 | 第41-45页 |
| 3.4 小结 | 第45-46页 |
| 4 基于GM-RBF神经网络控制器设计 | 第46-57页 |
| 4.1 传统PID控制器 | 第46-47页 |
| 4.2 前馈补偿控制器设计 | 第47-50页 |
| 4.2.1 前馈控制理论 | 第47-48页 |
| 4.2.2 前馈控制的多余力矩补偿原理 | 第48-49页 |
| 4.2.3 前馈补偿仿真与分析 | 第49-50页 |
| 4.3 基于GM/RBF-PID复合控制器设计 | 第50-56页 |
| 4.3.1 单神经元自适应PID控制器 | 第50-51页 |
| 4.3.2 RBF神经网络在线辨识器 | 第51-52页 |
| 4.3.3 灰色模型预测的PID参数整定 | 第52-53页 |
| 4.3.4 控制仿真实验及分析 | 第53-56页 |
| 4.4 小结 | 第56-57页 |
| 5 电动伺服加载系统随动控制器设计 | 第57-72页 |
| 5.1 加载处理器设计 | 第57-63页 |
| 5.1.1 DSP与FPGA芯片定型 | 第57-58页 |
| 5.1.2 电源电路设计 | 第58-59页 |
| 5.1.3 DSP与FPGA通信设计 | 第59-60页 |
| 5.1.4 DSP与上位机的通信设计 | 第60页 |
| 5.1.5 外部存储电路设计 | 第60-61页 |
| 5.1.6 复位监控及晶振电路设计 | 第61-62页 |
| 5.1.7 仿真下载电路设计 | 第62-63页 |
| 5.2 伺服放大电路设计 | 第63-65页 |
| 5.2.1 模拟隔离电路设计 | 第64页 |
| 5.2.2 反相比例放大电路设计 | 第64页 |
| 5.2.3 电压比较电路设计 | 第64-65页 |
| 5.2.4 差分放大电路设计 | 第65页 |
| 5.3 角位置校准与检测系统设计 | 第65-67页 |
| 5.4 供电电源电路设计 | 第67-68页 |
| 5.5 随动控制器软件设计方案 | 第68-70页 |
| 5.5.1 DSP程序流程 | 第68-69页 |
| 5.5.2 FPGA程序流程 | 第69-70页 |
| 5.6 抗干扰设计 | 第70-71页 |
| 5.7 小结 | 第71-72页 |
| 6 电动伺服加载系统半实物仿真及实验分析 | 第72-81页 |
| 6.1 电动伺服加载系统性能指标 | 第72页 |
| 6.2 半实物仿真实验台的总体构成 | 第72-76页 |
| 6.2.1 半实物仿真实验台硬件设计 | 第73-74页 |
| 6.2.2 半实物仿真实验台软件设计 | 第74-76页 |
| 6.3 实验结果及其分析 | 第76-80页 |
| 6.4 小结 | 第80-81页 |
| 7 总结及展望 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-89页 |
| 附录 | 第89页 |
