基于DSP的气体挤压膜轴承控制器研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 注释表 | 第13-14页 |
| 缩略词 | 第14-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 气体挤压膜轴承技术研究背景 | 第16-22页 |
| 1.2.1 气体挤压膜轴承发展状况 | 第16-19页 |
| 1.2.2 气体挤压膜轴承控制技术的发展 | 第19-22页 |
| 1.3 论文的内容安排 | 第22-23页 |
| 第二章 气体挤压膜悬浮平台的理论分析 | 第23-34页 |
| 2.1 控制方程的建立 | 第23-26页 |
| 2.1.1 流体力学的基本方程 | 第23-24页 |
| 2.1.2 圆盘挤压膜Reynolds方程的建立 | 第24-25页 |
| 2.1.3 挤压膜模型 | 第25-26页 |
| 2.2 气体挤压膜特性的分析与求解 | 第26-31页 |
| 2.2.1 固定悬浮体模型 | 第26页 |
| 2.2.2 自由悬浮体模型 | 第26-27页 |
| 2.2.3 气膜承载力 | 第27页 |
| 2.2.4 物理模型 | 第27-28页 |
| 2.2.5 求解方法 | 第28-29页 |
| 2.2.6 求解过程及结果分析 | 第29-31页 |
| 2.3 实验验证 | 第31-32页 |
| 2.4 频率跟踪理论简介 | 第32-33页 |
| 2.4.1 换能器等效电路 | 第32-33页 |
| 2.4.2 锁相环法 | 第33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 气体挤压膜悬浮平台控制器硬件设计 | 第34-51页 |
| 3.1 控制系统总体设计 | 第34页 |
| 3.2 主控芯片 | 第34-35页 |
| 3.2.1 芯片特性 | 第34-35页 |
| 3.2.2 硬件资源 | 第35页 |
| 3.3 最小系统 | 第35-40页 |
| 3.3.1 电源电路 | 第36-37页 |
| 3.3.2 时钟电路 | 第37-38页 |
| 3.3.3 JTAG电路 | 第38页 |
| 3.3.4 引导电路 | 第38-39页 |
| 3.3.5 串口电路 | 第39-40页 |
| 3.4 外围电路设计 | 第40-44页 |
| 3.4.1 信号发生电路 | 第40-41页 |
| 3.4.2 信号调理电路 | 第41页 |
| 3.4.3 频率跟踪电路 | 第41-44页 |
| 3.5 功率放大电路设计 | 第44-48页 |
| 3.5.1 压电陶瓷功放分类 | 第44-45页 |
| 3.5.2 高压放大电路设计 | 第45-46页 |
| 3.5.3 功率放大级电路设计 | 第46-47页 |
| 3.5.4 功率放大器总体电路 | 第47-48页 |
| 3.6 电路板制作 | 第48-50页 |
| 3.6.1 PCB总体设计流程 | 第48页 |
| 3.6.2 控制器电路板设计 | 第48-49页 |
| 3.6.3 功率放大器电路板 | 第49-50页 |
| 3.7 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 气体挤压膜悬浮平台控制器软件设计 | 第51-65页 |
| 4.1 DSP程序初始化配置 | 第51-56页 |
| 4.1.1 时钟模块设置 | 第51-52页 |
| 4.1.2 看门狗模块 | 第52页 |
| 4.1.3 寄存器保护机制 | 第52-53页 |
| 4.1.4 中断 | 第53页 |
| 4.1.5 外设接口 | 第53-54页 |
| 4.1.6 通用输入输出接口 | 第54页 |
| 4.1.7 捕获模块 | 第54-55页 |
| 4.1.8 AD模块 | 第55-56页 |
| 4.1.9 DMA模块 | 第56页 |
| 4.2 信号输出程序设计 | 第56-58页 |
| 4.2.1 IQmath库 | 第56-57页 |
| 4.2.2 正弦数据输出 | 第57页 |
| 4.2.3 正弦波频率控制 | 第57-58页 |
| 4.3 控制算法设计 | 第58-64页 |
| 4.3.1 控制模型 | 第58-59页 |
| 4.3.2 PID算法简介 | 第59-60页 |
| 4.3.3 数字PID算法 | 第60-61页 |
| 4.3.4 模糊PID控制的基本原理 | 第61-62页 |
| 4.3.5 模糊控制器设计 | 第62-63页 |
| 4.3.6 控制算法仿真 | 第63-64页 |
| 4.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第五章 系统调试与实验验证 | 第65-80页 |
| 5.1 DSP系统开发工具 | 第65-69页 |
| 5.1.1 实验系统 | 第65页 |
| 5.1.2 CCS开发软件 | 第65-66页 |
| 5.1.3 仿真器 | 第66-67页 |
| 5.1.4 程序的烧录 | 第67-69页 |
| 5.2 CMD文件 | 第69-71页 |
| 5.2.1 CMD简介 | 第69-70页 |
| 5.2.2 IQmath CMD文件设置 | 第70页 |
| 5.2.3 FLASH烧录CMD文件设置 | 第70-71页 |
| 5.3 系统调试 | 第71-73页 |
| 5.3.1 信号输出模块的调试 | 第71-72页 |
| 5.3.2 AD模块调试 | 第72页 |
| 5.3.3 频率测量模块调试 | 第72-73页 |
| 5.3.4 软件调试 | 第73页 |
| 5.4 实验设备 | 第73-76页 |
| 5.4.1 压电换能器 | 第73-75页 |
| 5.4.3 功率放大器 | 第75页 |
| 5.4.4 位移传感器 | 第75-76页 |
| 5.5 实验研究 | 第76-79页 |
| 5.5.1 实验分析 | 第76-79页 |
| 5.5.2 实验结果总结 | 第79页 |
| 5.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 第六章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 6.1 主要工作总结 | 第80-81页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第86页 |
