某高速供弹装置控制系统研究
发布时间：2023-11-04 15:54
本文对某高速自动供弹装置控制系统进行了研究,该高速自动供弹装置主要是由主控制箱、并列单元、上位机操作界面、主控电机以及传感器等五大方面等组成。本文结合自动供弹装置的控制任务和结构特点,设计、实现和调试验证了控制系统的总体方案。 论文提出的控制系统包括五个系统模块,分别是人机交互与上位机控制模块、下位机控制模块、传感检测模块、电机驱动模块以及CAN总线通信模块。在设计总体控制方案之后,本研究进行了执行元件的选型以及控制系统的软硬件设计、制作和调试试验。电机选型过程中,根据转矩和功率的计算以及电机选型的原则选择了无刷直流电机,建立了无刷直流电机的数学和控制模型。硬件设计主要包括了主控箱芯片的选型、DSP2812的最小系统的设计、上位机界面硬件的配置、对下位机并列单元的控制设计以及光电编码器和传感器的电路设计。软件设计主要包括三个部分：上位机操作界面的设计、主控箱模块设计以及CAN总线通信模块程序的设计,其中,主控箱模块包括了控制电机以及光电编码器采集数据,同时还有主控箱对并列单元的控制程序设计。为了保证整个装置的高速协调动作,文中还对控制策略进行了专门设计。 为验证本论文的自动供弹装置控制...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究现状和发展趋势
1.3 本文研究内容
2 高速自动供弹系统控制方案
2.1 高速自动供弹控制系统的主要构成
2.2 控制需求分析
2.3 自动控制系统的基本设计要求和原则
2.4 智能控制策略
2.5 控制方案的设计
2.6 本章小结
3 电机选型与模型建立
3.1 电机的选型
3.1.1 转矩和功率的计算
3.1.2 电机选型原则
3.1.3 电机的参数以及机械特性分析
3.2 无刷直流电机的数学模型建立
3.2.1 电枢电流
3.2.2 电磁转矩
3.2.3 转速
3.2.4 系数计算公式的推导
3.2.5 无刷直流电机的数学模型
3.3 无刷直流电机的控制结构及换相控制
3.3.1 无刷直流电动机的控制结构
3.3.2 无刷直流电机的换相及控制
3.4 本章小结
4 高速供弹装置控制系统硬件设计
4.1 控制系统硬件组成
4.2 控制系统核心芯片
4.3 DSP2812最小系统的设计
4.3.1 时钟电路设计
4.3.2 电源模块
4.3.3 复位电路及JTAG下载口电路的设计
4.4 上位机通信接口设计
4.4.1 适配卡与物理总线接口
4.5 通信系统
4.5.1 CAN总线的概述
4.5.2 CAN总线特点
4.5.3 CAN总线协议及仲裁机制
4.5.4 CAN总线模块电路的设计
4.6 DSP与下位机并列单元电路控制
4.6.1 DAC模块
4.6.2 电机驱动器接口设计
4.6.3 DSP与下位机主电路控制
4.7 光电编码器
4.8 链位到位传感器
4.9 本章小结
5 高速供弹装置控制系统软件设计
5.1 软件设计的基本思想
5.1.1 中心控制器用软件
5.1.2 人机界面控制器用软件
5.1.3 通信器用软件
5.2 上位机操作界面设计
5.2.1 人机界面的定义
5.2.2 人机界面产品的组成及工作原理
5.2.3 人机界面软件设计
5.3 CAN总线通信模块设计
5.3.1 CAN总线执行标准及协议
5.3.2 帧ID定义
5.3.3 节点地址的分配
5.3.4 TMS320F2812内嵌CAN模块
5.3.5 CAN通信模块软件设计
5.4 DSP与下位机系统控制程序设计
5.4.1 绝对式光电编码器的数据采集
5.4.2 与并列单元的控制程序设计
5.5 本章小结
6 控制系统的调试实验和分析
6.1 调试设备
6.1.1 激光位移传感器
6.1.2 光电编码器的测量
6.2 模块系统的调试
6.2.1 上位机操作界面的调试
6.2.2 与并列单元控制调试
6.2.3 闭合弹带的运动调试
6.2.4 CAN总线通信的调试
6.2.5 光电编码器信息的采集调试
6.3 实验分析
6.4 本章小结
7 结论和展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3860611
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究现状和发展趋势
1.3 本文研究内容
2 高速自动供弹系统控制方案
2.1 高速自动供弹控制系统的主要构成
2.2 控制需求分析
2.3 自动控制系统的基本设计要求和原则
2.4 智能控制策略
2.5 控制方案的设计
2.6 本章小结
3 电机选型与模型建立
3.1 电机的选型
3.1.1 转矩和功率的计算
3.1.2 电机选型原则
3.1.3 电机的参数以及机械特性分析
3.2 无刷直流电机的数学模型建立
3.2.1 电枢电流
3.2.2 电磁转矩
3.2.3 转速
3.2.4 系数计算公式的推导
3.2.5 无刷直流电机的数学模型
3.3 无刷直流电机的控制结构及换相控制
3.3.1 无刷直流电动机的控制结构
3.3.2 无刷直流电机的换相及控制
3.4 本章小结
4 高速供弹装置控制系统硬件设计
4.1 控制系统硬件组成
4.2 控制系统核心芯片
4.3 DSP2812最小系统的设计
4.3.1 时钟电路设计
4.3.2 电源模块
4.3.3 复位电路及JTAG下载口电路的设计
4.4 上位机通信接口设计
4.4.1 适配卡与物理总线接口
4.5 通信系统
4.5.1 CAN总线的概述
4.5.2 CAN总线特点
4.5.3 CAN总线协议及仲裁机制
4.5.4 CAN总线模块电路的设计
4.6 DSP与下位机并列单元电路控制
4.6.1 DAC模块
4.6.2 电机驱动器接口设计
4.6.3 DSP与下位机主电路控制
4.7 光电编码器
4.8 链位到位传感器
4.9 本章小结
5 高速供弹装置控制系统软件设计
5.1 软件设计的基本思想
5.1.1 中心控制器用软件
5.1.2 人机界面控制器用软件
5.1.3 通信器用软件
5.2 上位机操作界面设计
5.2.1 人机界面的定义
5.2.2 人机界面产品的组成及工作原理
5.2.3 人机界面软件设计
5.3 CAN总线通信模块设计
5.3.1 CAN总线执行标准及协议
5.3.2 帧ID定义
5.3.3 节点地址的分配
5.3.4 TMS320F2812内嵌CAN模块
5.3.5 CAN通信模块软件设计
5.4 DSP与下位机系统控制程序设计
5.4.1 绝对式光电编码器的数据采集
5.4.2 与并列单元的控制程序设计
5.5 本章小结
6 控制系统的调试实验和分析
6.1 调试设备
6.1.1 激光位移传感器
6.1.2 光电编码器的测量
6.2 模块系统的调试
6.2.1 上位机操作界面的调试
6.2.2 与并列单元控制调试
6.2.3 闭合弹带的运动调试
6.2.4 CAN总线通信的调试
6.2.5 光电编码器信息的采集调试
6.3 实验分析
6.4 本章小结
7 结论和展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3860611
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3860611.html
