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《基于DSP的VCM伺服控制系統(tǒng)的研制.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于DSP的VCM伺服控制系統(tǒng)的研制TheImplementationoftheDSP·-basedVCMServoControllerSystem2011年4月合肥工業(yè)大學(xué)本論文經(jīng)答辯委員會全體委員審查,確認符合合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文質(zhì)量要求。答辯委員會簽名:(工作單位、職稱)主席:柱強哉觸雪務(wù)投委員:嘲帔勻沌磚六專刁敦屯名二當(dāng)倉陋修珥叫耖絕.釧吼誨守伽~.厥獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標(biāo)志和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得盒匿王些太堂或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或
2、證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。基于DSP的VCM伺服控制系統(tǒng)的研制摘要隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)與納米加工、測量技術(shù)的蓬勃發(fā)展,無論是科學(xué)研究,還是工業(yè)生產(chǎn)對物理實體幾何尺寸的加工和測量精度要求都發(fā)展到了微/納米級。因此對加工和測量環(huán)境也提出了更高的要求,通常需要恒溫、凈噪等條件。然而振動干擾無處不在,且很難根本消除,所以低頻微振動的抑制與隔離便成了微/納米加工、測量中極其重要的一個研究課題。在主動抗振的研究、應(yīng)用領(lǐng)域,采用音圈電機的主動吸振器來吸收低頻微振動越來越受到人們的親睞。因其具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、線性力
3、.行程、高速和高加速度等特性,在精密儀器儀表和微/納米加工測量領(lǐng)域有著廣泛地研究前景。本論文通過對市場現(xiàn)有隔振產(chǎn)品以及國內(nèi)外大量科研文獻的參考和研究,采用了雙層主動與被動相結(jié)合的混合振動隔離系統(tǒng)。在利用動力學(xué)模型和Matlab工具軟件分析、仿真了一維被動隔振系統(tǒng)、一維主動隔振系統(tǒng)、雙層被動隔振系統(tǒng),以及音圈電機用于主動吸振器的效果的基礎(chǔ)上,結(jié)合本實驗室原有恒溫箱和箱體內(nèi)的測量平臺的結(jié)構(gòu),設(shè)計了新的恒溫箱總成體的隔振方案,提高了恒溫箱總成體的隔振適應(yīng)性。文中針對這種混合隔振系統(tǒng),設(shè)計了Fuzzy.PID控制器,并利用Matlab工具軟件仿真、比較了不同振動干擾輸入時,該混合隔振系統(tǒng)與被
4、動隔振系統(tǒng)的表現(xiàn)。仿真結(jié)果表明,該混合隔振系統(tǒng)對低頻微振動的抑制、隔離效果明顯優(yōu)于被動隔振系統(tǒng)。并以TI的DSPTMS320F2812為運算控制核心,設(shè)計了該混合隔振系統(tǒng)的控制硬件電路。在參考gC/OS—II中的時鐘節(jié)拍和消息隊列思想的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于系統(tǒng)時鐘節(jié)拍和消息機制的軟件系統(tǒng),以滿足控制系統(tǒng)的實時性要求。該軟件系統(tǒng)完全由C語言編寫而成,對硬件的依賴度小,可以很方便地移植到其他控制硬件和項目中去。關(guān)鍵詞:低頻,主動隔振,音圈電機,F(xiàn)uzzy-PID,Matlab,DSP,時鐘節(jié)拍,消息機制TheImplementationoftheControllerDSP.basedV
5、CMServoSystemAbstractAstherapiddevelopmentoftheMicroElectromechanicalSystem(MEMS)technologyandtheNano—processingandNano-measurementtechniques,whetherscientificorindustrialproductionofthephysicalentitygeometryprocessingandmeasurementaccuracyrequirementsarcdevelopedtothemicro/nanolevel.Therefore,
6、processingandmeasurementenvironmentforahigherrequirement,usuallyneedtheconstanttemperature,thenetnoiseandotherconditions.However,thevibrationiseverywhere,andit’Sdifficulttoeliminateit.So,thesuppressionandisolationofthelow--frequencymicro··vibrationhasbecomeoneoftheextremelyimportantresearchtopi
7、csinthefieldofthemicro/nanoprocessingandmeasurement.Inthefieldofresearchandapplicationoftheactivevibrationsuppression,usingtheVCM—basedactivevibrationabsorbertoabsorbthelow·-frequencymicro·-vibrationisbecomingmoreandmorepopular.As