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结构振动控制是建筑、汽车等行业加强安全性能的重要课题。目前各种结构振动控制系统已经逐步从实验、论证进入应用阶段。其中,尤其以磁流变阻尼器作为作动器的半主动型结构振动控制系统得到了广泛的认可。在结构振动控制系统研究开始阶段,大部分的研究均在基于工控机的振动仿真台上进行,跟产品应用化的要求相差比较远。随后国内外研究者提出的一些基于MCU的控制系统方案,集成度高,适合一些应用场合;但是,当算法更加复杂、状态量更多的情况下,MCU本身的一些运算能力差、速度较慢、资源少等弊端显现出来。本文提出运用TI公司推出了的一款型控制类DSP:TMS320F2812为主控芯片的结构振动控制系统,使控制系统运算能力强、扩展性能优良、速度快,更加适合现代控制系统的发展要求。
本文首先简单介绍前期基于单片机的控制系统设计,然后详细讨论了基于DSP控制系统的完整控制系统。作为一个完整的控制系统,结构振动控制系统包括结构体各种状态信号的获取、必要的模拟信号处理、数字信号处理和算法运算、控制量的输出以及作动器:磁流变阻尼器的驱动电路等等硬件设计以及相对应的软件设计等内容。文章最后讨论了一种模糊控制算法在本控制系统上的实现。