论文部分内容阅读
本文针对在印染行业中的平网印花机中的电气控制技术问题，即平网印花中的电机同步控制，分析了交流伺服电机同步运行系统的特点，设计了基于DSP+FPGA的多轴交流伺服电机同步运行控制系统。由于现代印花机的电器控制需要达到很高的精度控制，对于先前由单片机控制的系统提出了更高的要求，尤其在对花精度上，使得控制多台电机运动便成为电气控制中最为关键的一步。
系统的研究设计过程中主要包括硬件设计和系统软件设计，在该系统实现了四部交流伺服电机同步运行的PID算法，并且使用模糊PID、智能PID改进了经典PID算法，使其性能更加良好。在空载的条件下进行了不同转速的同步试验，试验表明该系统可以实现多轴交流伺服电机同步运行的高精度控制。
首先在了解系统用途之后，选择了相应的芯片和设计电路，经过反复试验、测试和修改，最后确定了控制系统的电路控制板，也是系统的主要硬件的部分。中心运算部分采用TI公司的DSP系列高性能处理芯片，控制部分采用ALTERA的FPGA并行处理芯片，这两部分是系统的关键。系统的电源部分也是很重要的部分，关系着器件是否能够正常工作，这个也是设计中的一个关键。在控制电路上采用合适的时钟电路，保持整个系统运行的稳定性和可靠性。采用外部程序数据存储器件便于系统在运行中有足够的空间存储实时数据和信息。
在硬件电路确定后，便开始进行对FPGA和DSP的软件编程设计。对于DSP的软件编程需要在TI公司所提供的仿真环境CCS2.0，而FPGA的编程则需要在ALTERA公司提供的Quartus5.0环境来进行。利用M/T测速法来确定电机转速，利用C语言来实现PID控制算法，并且对两种算法进行了分析比较。
在试验室中进行了试验，并且已经初步实现了软件仿真，得到了一些初步实验数据，为下一步的现场实验做了充分的依据和准备。并且仿真结果也验证了本文的正确性和实用性。