摘要: 控制系统技术是一类与工程实践紧密关联的综合性应用研究学科技术，涉及电子通信、自动化控制、数据处理、电机驱动和机械结构等多领域研究内容，应用产品具备属性多样、用途广泛、结构精细等特点，在军用、民用工程实践领域中得到了广泛的关注和研究... 展开 控制系统技术是一类与工程实践紧密关联的综合性应用研究学科技术，涉及电子通信、自动化控制、数据处理、电机驱动和机械结构等多领域研究内容，应用产品具备属性多样、用途广泛、结构精细等特点，在军用、民用工程实践领域中得到了广泛的关注和研究。随着嵌入式技术和自动控制技术的不断发展，以嵌入式为自动控制核心的稳定平台和控制载体得到了更好的设计和开发。传统的结构设计、控制方法和系统软硬件平台已不能完全满足现阶段高精度、高可靠性的综合稳定跟踪系统的性能指标要求，因此研究并设计一种新型的嵌入式控制系统，可提高稳定平台和综合跟踪系统的各项属性要求。 本文基于DSP控制芯片和嵌入式软硬件的基本设计原理，研究并设计了一种适用于双框架双轴向物理结构稳定平台的嵌入式控制系统。本文对系统整体结构进行了方位轴、俯仰轴的分组件设计和整机结构模态实验研究，采用双框架双轴向组合方式，搭载了系统结构设计平台，详细计算了驱动系统的直流电机扭矩量和相关参数，采用DSP控制芯片、双采样数据传感器、直流驱动芯片等器件建立了嵌入式系统硬件设计平台，按功能实现可分为控制板、驱动板、采集板和电源板四部分，控制板采用数据接口丰富、浮点运算的DSP控制芯片TMS320F28335，驱动板采用直流电机控制芯片进行电机驱动，采集板采用容栅编码器和MEMS陀螺对控制位置数据进行精准采样，电源板采用多路分支的方式进行多点电源供应，同时采用抗干扰电路和电磁兼容电路保障数据稳定传输，提高了系统信号降噪滤波的能力。此外本文设计了嵌入式控制系统的软件流程，以模块化进行功能分析，采用以稳定、随动回路为主的补偿校正循环模式，采用电流环、速度环、位置环综合一体的三回路数据反馈模型，研究并设计了自适应修正调节参数的Fuzzy-PID复合控制算法进行控制系统配置参数调节，完成了系统嵌入式软件的整体和功能模块设计内容。 本文对研究并设计的嵌入式控制系统的控制算法、控制环路和控制指标进行了测试验证，实验结果证明了系统设计的完整性和可行性，同时也证明了系统的开发具备一定的理论研究价值，为高精度综合稳定平台的研究提供了设计思路，具有一定的工程实践价值。 收起