基于ARM的微型电缸控制系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 课题背景和研究意义 | 第11-15页 |
| 1.1.1 电动缸的优势与发展 | 第11-13页 |
| 1.1.2 微型电缸优点及应用 | 第13-14页 |
| 1.1.3 微型电缸常用驱动电机 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 本文的主要工作和章节安排 | 第16-18页 |
| 第二章 电缸总体控制方案设计 | 第18-30页 |
| 2.1 整体控制系统工作原理 | 第18页 |
| 2.2 微型电缸主要机构选型 | 第18-22页 |
| 2.2.1 电机的选择 | 第18-20页 |
| 2.2.2 滚珠丝杠 | 第20-21页 |
| 2.2.3 光电编码器选型 | 第21-22页 |
| 2.3 无刷直流电机的控制原理 | 第22-25页 |
| 2.3.1 无刷直流电机驱动方式选择 | 第23-24页 |
| 2.3.2 两相导通星形三相六状态运行原理 | 第24-25页 |
| 2.3.3 功率开关管的选型 | 第25页 |
| 2.4 电缸总体控制方案的选择 | 第25-27页 |
| 2.5 电缸控制系统硬件需求分析 | 第27-28页 |
| 2.6 电缸控制系统软件需求分析 | 第28-29页 |
| 2.7 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 控制系统硬件设计 | 第30-40页 |
| 3.1 ARM主控芯片 | 第30-32页 |
| 3.1.1 ARM芯片的选型 | 第30-31页 |
| 3.1.2 STM32介绍 | 第31-32页 |
| 3.2 功率驱动电路设计 | 第32-34页 |
| 3.2.1 驱动器的选择 | 第32-33页 |
| 3.2.2 功率驱动电路工作原理 | 第33-34页 |
| 3.3 电机逆变电路设计 | 第34-35页 |
| 3.4 光电编码器电路 | 第35页 |
| 3.5 电源电路 | 第35-36页 |
| 3.6 串口通信电路设计 | 第36-37页 |
| 3.7 PWM信号调理电路设计 | 第37-38页 |
| 3.8 硬件系统抗干扰措施 | 第38-39页 |
| 3.9 本章小结 | 第39-40页 |
| 第四章 控制系统软件设计 | 第40-55页 |
| 4.1 软件开发环境 | 第40-41页 |
| 4.1.1 ARM开发环境简介 | 第40-41页 |
| 4.1.2 上位机软件开发环境 | 第41页 |
| 4.2 uClinux系统的移植 | 第41-47页 |
| 4.2.1 BootLoader的设计 | 第42-44页 |
| 4.2.2 修改uClinux内核 | 第44-46页 |
| 4.2.3 编译uClinux内核 | 第46页 |
| 4.2.4 配置生成uClinux系统 | 第46页 |
| 4.2.5 uClinux内核的下载与执行 | 第46-47页 |
| 4.3 功能模块设计 | 第47-51页 |
| 4.3.1 主程序模块 | 第47-48页 |
| 4.3.2 系统初始化模块 | 第48页 |
| 4.3.3 中断服务模块 | 第48-51页 |
| 4.4 数据采集设计 | 第51-53页 |
| 4.5 串口通信程序设计 | 第53-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 电缸控制系统仿真 | 第55-74页 |
| 5.1 PID控制 | 第55-57页 |
| 5.1.1 PID控制原理 | 第55-56页 |
| 5.1.2 数字PID控制 | 第56页 |
| 5.1.3 PID控制局限性及其发展方向 | 第56-57页 |
| 5.2 模糊PID控制 | 第57-62页 |
| 5.2.1 模糊控制的结构原理 | 第57-58页 |
| 5.2.2 参数自整定模糊PID控制原理 | 第58-59页 |
| 5.2.3 模糊PID控制器设计 | 第59-62页 |
| 5.3 电缸数学模型的建立 | 第62-67页 |
| 5.3.1 电缸的数学模型 | 第62-63页 |
| 5.3.2 无刷直流电机数学模型 | 第63-67页 |
| 5.3.3 速度反馈环节数学模型 | 第67页 |
| 5.4 仿真实验 | 第67-72页 |
| 5.4.1 电缸运动机构仿真 | 第67-70页 |
| 5.4.2 控制算法的对比仿真 | 第70-72页 |
| 5.5 实验 | 第72-73页 |
| 5.5.1 实验准备 | 第72页 |
| 5.5.2 实验结果与结论 | 第72-73页 |
| 5.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 总结 | 第74页 |
| 6.2 展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 在校发表的学术论文及其他科研成果 | 第80页 |
