(3.238.235.155) 您好!臺灣時間:2021/05/11 18:35
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林佳葦
研究生(外文):Chia-Wei Lin
論文名稱:DSP-Based自動參數調適運動控制器之研製
論文名稱(外文):Design and Implementation of DSP-Based Auto-tuning Motion Controller
指導教授:王偉修
指導教授(外文):Wei-Shiu Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電機工程系碩士班
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:169
中文關鍵詞:自動參數調適運動控制
外文關鍵詞:DSP-BasedAuto-tuningMotion Controller
相關次數:
  • 被引用被引用:10
  • 點閱點閱:161
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文之主要目標在發展一DSP-Based自動參數驗證系統,以驗證未知系統之轉移函數模型。使用者可自由定義正弦測試訊號之頻率範圍、振幅、取樣時間等參數,將該測試訊號輸入至待驗證系統,運用數學法則分析輸出穩態頻率響應,即可驗證出該系統之轉移函數。如此一來,即可分析系統之動態模型而無須藉助儀器。本系統以MATLAB、SIMULINK為發展環境,將所運用之數學分析法則經由RTW ( Run Time Workshop ) 轉成C語言,使用C語言組譯程式即可產生即時控制程式,整個操作環境均在Windows工作環境下完成。如此此外,硬體方面將研製一套運動控制板,做為自動參數估測的驗證平台。此運動控制板可以USB介面作為與主電腦溝通。在驗證平台時疊加一塊6713數位控制卡,做為多軸馬達控制器。
This paper presents an automatic DSP-Based identification system for parameters, to validate the transfer function model of unknown system. The sinusoidal testing signal parameters, such as frequency range, amplitude and sampling period, are defined by the user. The testing signals enter the unknown system, and the frequency response collected at the output ports is analyzed based on the mathematical theorems. Finally, the parameters of the transfer function are identified. Therefore, there is no additional measuring equipment is needed to analyze the system dynamic model. The software is to develop a visualized module design of mathematical algorithm. The procedure is to design and simulate the control system under MATLAB and SIMULINK, and turn the control principle into C language through RTW (Run Time Workshop). Compile program used C-language compiler can generate real-time control program. The whole operation is accomplished under Windows circumstance.Besides, I also develop a single Motion board to complete the real work. TMS320C6713 is the kernel of the system produced in TI corporation. This board is used USB to communicate , download program and read/write data.
中文摘要 ……………………………………………………………………… I
英文摘要 ……………………………………………………………………… II
誌謝 ……………………………………………………………………… III
目錄 ……………………………………………………………………… V
表目錄 ……………………………………………………………………… VII
圖目錄 ……………………………………………………………………… VIII
第一章 緒論………………………………………………………………… 1
1.1 研究動機…………………………………………………………… 1
1.2 研究背景與目的…………………………………………………… 2
1.3 內容大綱…………………………………………………………… 3
第二章 運動控制系統硬體架構…………………………………………… 4
2.1 前言………………………………………………………………… 4
2.2 數位控制板DSP-Board C6713硬體架構………………………… 5
2.2.1 數位控制板簡介…………………………………………… 5
2.2.2 DSP-Based C6713 USB…………………………………… 7
2.2.3 DSP-Based C6713 DSP…………………………………… 8
2.2.4 DSP-Based C6713 CPLD……………………………………10
2.3 運動控制板Motion Board硬體架構………………………………11
2.3.1 運動控制板簡介……………………………………………10
2.3.2 USB2.0晶片…………………………………………………15
2.3.3 可程式邏輯電路……………………………………………17
2.3.4 運動控制周邊………………………………………………22
2.3.5 類比/數位轉換(A/D Converter)電路………………… 23
2.3.6 數位/類比轉換(D/A Converter)電路………………… 24
2.4 運動控制卡內部匯流排………………………………………… 26
第三章 頻率響應法及電譯法數學式推導..…………………………… 28
3.1 前言……………………………………………………………… 26
3.2 頻率響應法……………………………………………………… 24
3.2.1 頻率響應原理….………………………………………… 26
3.2.2 傅立葉級數………………………………………………… 33
3.3 電譯回授(Relay Feedback)控制法則……..…………………… 37
3.3.1 極限循環(Limit Cycle)的產生原理………………………37
3.3.2 電譯回授控制基本原理…………………………………… 37
3.3.3 具時間延遲的電譯回授控制.………………………………41
第四章 自動參數調適系統之設計………………………………………… 45
4.1 前言………………………………………………………………… 45
4.2 轉動型永磁式同步伺服馬達控制器參數………………………… 45
4.2.1 轉動型永磁式同步伺服馬達速度控制器設計…………… 48
4.3 速度控制器參數調適設計………………………………………… 49
4.3.1 Åström與Hägglund 的主極點配置法…………………… 49
4.3.2 極點安置法………………………………………………… 52
4.3.3 Ziegler-Nichols 閉迴路法則(Closed-Loop Methods)…53
4.4 速度迴路控制器設計方法………………………………………… 55
4.4.1 頻率響應速度迴路控制器設計方法……………………… 55
4.4.2 電譯迴授速度迴路控制器設計方………………………… 57
第五章 自動參數驗證調適之模擬………………………………………… 58
5.1 前言………………………………………………………………… 58
5.2 運動控制軟體函式庫……………………………………………… 60
5.3 實驗架構…………………………………………………………… 70
5.3.1頻率響應參數驗證系統之架構………………………………70
5.3.2電譯迴授參數驗證系統之架構………………………………75
5.3.3自動參數調適系統之架構……………………………………76
5.3.4 轉移函數參數估測………………………………………… 80
5.4 轉移函數自動參數驗證實驗……………………………………… 82
5.4.1 一階系統 自動參數驗證實驗………………………………82
5.4.2 二階系統 自動參數驗證實驗………………………………83
5.4.3 二階共軛極點 自動參數驗證實驗結果……………………86
5.5 線性馬達模組自動參數估測……………………………………… 89
5.5.1 線性馬達參數估測………………………………………… 89
5.5.2 線性馬達速度控制器設計………………………………… 93
5.6 轉動型永磁式同步馬達參數驗證之架構………………………… 96
5.6.1 轉動型永磁式同步馬達估測……………………………… 96
第六章 自動參數調適之實作……………………………………………… 103
6.1 前言………………………………………………………………… 103
6.2 模擬馬達控制器參數驗證系統設計……………………………… 106
6.3 線性馬達控制器參數設計………………………………………… 108
6.3.1 線性馬達控制器參數實驗結果…………………………… 108
6.4 轉動型永磁式同步伺服馬達控制器參數設計…………………… 111
6.4.1 轉動型永磁式同步馬達電流迴路參數實驗……………… 111
6.4.2 轉動型永磁式同步馬達速度迴路參數實………………… 115
第七章 結論與建議………………………………………………………… 119
附錄A Motion-Board 系統規格………………………………………… 121
附錄B Motion-Board數位控制板實體圖、元件配置圖、接腳定義及功能說明…………………………………………………………………………………126
參考文獻 ……………………………………………………………………… 150
作者簡介 ……………………………………………………………………… 152
[1]K. J. Astrom and B. Wittenmark, Computer-Controlled Systems, Prentice-Hall, Inc., 1984.
[2]Fujimoto, H.; Bin Yao;Advanced Motion Control, 2004 8th IEEE International Workshop on. AMC , March 25-28, 2004
[3]Sha, L., R. Rajkumar, and J. P. Lehoczky, “Priority Inheritance Protocols: An Approach to Real-Time Synchronization,” IEEE Trans. Comput.,vol. 39, no. 9, pp.1175-1185, Sept. 1990.
[4]Baruah, S.K.; A. K. Mok, and L. E. Rosier, “Preemptively Scheduling Hard-Real-Time Sporadic Tasks on One Processor,” in Proc. IEEE Real-Time Systems Symposium, pp. 182-190, Dec. 1990.
[5]Burns, A., “Scheduling Hard Real-Time System: a Review,” Software Engineering Journal, pp. 116-128, May 1991.
[6]Taxes Instruments , 2001,“TMS320C6713 Data Sheet”.
[7]Taxes Instruments , 2001,“TMS320C6000 Peripherals Reference Guide”.
[8]Taxes Instruments , 2000,“TMS320C6000 CPU and Instruction Set Reference Guide”.
[9]Taxes Instruments , 2002,“TMS320C621x/C671x DSP Two-Level Internal Memory Reference Guide”.
[10]Taxes Instruments , 1999,“Implementing theTMS320C6201/C6701/C6211 HPI Boot Process”.
[11]Advanced Micro Devices, , 2000,“Am29LV800B Data Sheet”.
[12]Winbond Electromics , 2002,“W986416DH Data Sheet”.
[13]Kuo, Benjamin C.,1995, Automatic control systems , 7 th, Prentice-Hall, Englewood Cliffs.
[14]Jean J, Labrosse.,2002, MicroC/OS-II The Real-Time Kernel , 2 th, CMP Books
[15]胡竹生、尹燕陶 編著,1995,即時多工核心程式設計,全華科技圖書。
[16]李隆財、吳金勇 編著,2001,TMS320C240原理與實習,長高圖書。
[17]龔應時、陳建武、徐永松 編著,2001,TMS320F/C24x DSP控制器原理與應用,滄海書局。
[18]王偉修、劉昌煥 著,1998,PC-Based 馬達控制器即時發展系統Simu-Drive,微鋒自動科技。
[19]劉昌煥 著,2001,交流電機控制,東華書局。
[20]戴進煌, 1996, “直接驅動式機器人控制系統的研製”, 國立雲林科技大學碩士論文.
[21]李炫璋, 1998, “多軸運動控制器之研製”, 國立雲林科技大學碩士論文.
[22]王正傑, 1998, “ PC-Based馬達控制器視覺化發展系統之研製”, 國立雲林科技大學碩士論文
[23]林冠平, 1999, “PC-Based 自動參數驗證”, 國立雲林科技大學碩士論文.
[24]王正傑, 1998, “ PC-Based馬達控制器視覺化發展系統之研製”, 國立雲林科技大學碩士論文
[25]王逸如,陳信宏,“數位信號處理的新利器TMS320C6X”,全華科技圖書股份有限公司。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔