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研究生:謝志鴻
研究生(外文):CHIH-HUNH HSIEH
論文名稱:應用DSP於伺服馬達控制
論文名稱(外文):Apply DSP to Servo Motor Control
指導教授:莊景文莊景文引用關係
指導教授(外文):Chin-Wen Chuang
學位類別:碩士
校院名稱:義守大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:63
中文關鍵詞:數位訊號處理器比例積分微分控制器比例積分微分伺服馬達定位控制
外文關鍵詞:DSPPID ControllerPIDServo MotorPosition Control
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PID控制理論發展至今多年,期間有許多控制理論被發表,但是目前仍有將近90%的工業界使用PID控制器,最主要是因為它構造簡單易於實現,而且有不錯的控制效果。結合可高速運算的數位訊號處理器(DSP),代替傳統工具所設計的控制器,以達到數位化、精確化的目的。本文是以數位信號處理器為主,結合近代控制理論─PID理論,來完成一全數位化的控制晶片,並應用於馬達控制上。整體的架構是利用個人電腦以組合語言編寫程式,透過RS-232界面,載入至DSP中完成PID控制器,並將PWM訊號輸出到全橋驅動器中,來推動直流伺服馬達,完成定位控制。最後根據實作的結果確定DSP運用於PID控制理論的可行性,並改善了傳統PID控制器以類比硬體電路實現所產生的缺點。
PID control theory has been developed for many years. Lots of control theories were proposed during these years. Up to now, the PID rule is still the major controller for practice. It can be explained by PID Controller owns simple construct, easy to implement and good performance. To achieve digitalization and high accuracy, the PID control rule is implemented on a DSP chip. The objective in this paper is to implement a DSP-based PID controller on the servomotor control. The whole framework is to use the computer with the assembly language to implement PID rule. Download program to DSP through the interface of RS232. Then, transform PWM signal and output it to full bridge driver in order to control DC servomotor to correct position. The major conclusion of this thesis is the DSP make use of PID theorem with the possibility, and improve disadvantages of traditional PID controller.
中文摘要……………………………………………………………………i
英文摘要……………………………………………………………………ii
致謝…………………………………………………………………………iii
目錄…………………………………………………………………………iv
圖目錄………………………………………………………………………vi
表目錄………………………………………………………………………viii
第一章 緒論………………………………………………………………1
1-1 前言 ………………………………………………………………1
1-2 章節概述 …………………………………………………………4
第二章 PID控制器簡介 …………………………………………………5
2-1 PID控制器…………………………………………………………5
2-2 PID控制器說明……………………………………………………6
2-2-1 比例控制器 …………………………………………………6
2-2-2 比例積分控制器 ……………………………………………7
2-2-3 比例微分控制器 ……………………………………………7
2-2-4 比例積分微分控制器 ………………………………………8
2-3 類比式PID控制器…………………………………………………9
2-4 數位化PID控制器…………………………………………………10
第三章 脈波寬度調變……………………………………………………13
3-1 脈波寬度調變技術 ………………………………………………13
3-2 伺服馬達驅動器 …………………………………………………14
3-3 停滯區 ……………………………………………………………17
第四章 硬體架構…………………………………………………………19
4-1 DSP…………………………………………………………………19
4-1-1 DSP簡介………………………………………………………19
4-1-2 DSP晶片介紹…………………………………………………20
4-1-3 DSP硬體結構…………………………………………………26
4-1-4 DSP的應用……………………………………………………39
4-2 伺服馬達模組 ……………………………………………………41
4-2-1 伺服馬達說明 ………………………………………………41
4-2-2 感測器 ………………………………………………………42
4-2-3 硬體電路說明 ………………………………………………44
4-3 硬體電路說明 ……………………………………………………44
4-3-1 PWM全橋驅動電路……………………………………………45
4-3-2 解碼器 ………………………………………………………47
第五章 實驗結果…………………………………………………………49
5-1 軟體發展流程 ……………………………………………………49
5-2 實驗結果 …………………………………………………………50
第六章、結論………………………………………………………………60
參考文獻……………………………………………………………………61
附錄 DSP相關網站 ………………………………………………………63
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