直流电机位置伺服控制器的开发开题报告

1. 研究目的与意义

随着微电子技术的迅猛发展，研发出各种高性能数字信号处理器，其运算能力强且具有丰富的外部接口。将数字处理器应用于位置伺服系统，构成数字位置伺服系统，该系统就可以通过软件编程的方式完成各种简单或复杂的传动控制算法，通过外部结构实现与电力电子功率变换装置的连接，最终实现对电机的控制，这样既可以提高系统的灵活性又能减小系统的体积。这种数字伺服系统的性能可以大大超过模拟伺服系统，可以实现更加高精度的位置控制、速度追踪，可以随意改变控制方式，给我们研究带来了更多的方便。

2. 国内外研究现状分析

国内外的研究中，调速系统、光电稳瞄系统设计都用到了PWM技术，在调速系统中PWM调速装置是利用大功率晶体管的开关特性，按一个固定的频率不同占空比接通和断开电源，改变直流电动机上电压的大小，从而控制电动机的转速。在数字控制系统中，用DSP替代传统的单片机已成为一种潮流，如TI公司TMS320LMF240x系列的芯片，设计简单可靠，具有良好的动态性能。在天然气发动机电子调速系统中,利用Freescale公司的MC9S12型单片机,结合电机位置反馈和电枢电流检测,研制出了数字式PWM型伺服驱动器，该驱动器充分利用单片机的内嵌资源,实现了位置、速度和电流三闭环控制策略。然而，现在一般的运动伺服控制还在普遍应用PID经典控制方法，其优点是算法简便，易于实现。与此同时，单片机在直流伺服电机中也有广泛的应用，用单片机作为控制器的数字伺服控制系统,如8051单片机，有体积小、可靠性高、经济性好等明显优点。

3. 研究的基本内容与计划

第1－2周：了解相关知识，并完成开题报告

第3－4周：进一步了解直流电机、位置伺服控制的相关知识开始整篇论文的设计工作，确定设计思路，并制定出设计方案

第5－6周：分步骤设计出控制器的大概框架

4. 研究创新点

本文利用直流电机与位置伺服控制相结合，设计一个直流电机位置伺服控制器，将数字信号经过转换和伺服放大后由驱动执行机构使输出轴跟随输入信号达到希望的位置，形成一个数字式的反馈控制系统，通过PPM脉冲位置控制方式实现直流电机经减速器后，输出角度可控，更加方便定位。