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基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计

邓永停 李洪文 王建立 阴玉梅 吴庆林

邓永停, 李洪文, 王建立, 阴玉梅, 吴庆林. 基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 908-914.
引用本文: 邓永停, 李洪文, 王建立, 阴玉梅, 吴庆林. 基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 908-914.
Deng Yongting, Li Hongwen, Wang Jianli, Yin Yumei, Wu Qinglin. Design of telescope servo system based on DSP and FPGA[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 908-914.
Citation: Deng Yongting, Li Hongwen, Wang Jianli, Yin Yumei, Wu Qinglin. Design of telescope servo system based on DSP and FPGA[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 908-914.

基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计

基金项目: 

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(065X32CN60)

详细信息
    作者简介:

    邓永停(1987-),男,博士生,主要从事大口径望远镜精密跟踪控制方面的研究工作。Email:dyt0612@163.com;李洪文(1970-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事大口径望远镜系统控制方面的研究。Email:lihongwen1970@yahoo.com

    邓永停(1987-),男,博士生,主要从事大口径望远镜精密跟踪控制方面的研究工作。Email:dyt0612@163.com;李洪文(1970-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事大口径望远镜系统控制方面的研究。Email:lihongwen1970@yahoo.com

  • 中图分类号: TP391.8

Design of telescope servo system based on DSP and FPGA

  • 摘要: 针对交流永磁同步电机驱动的大型望远镜的高精度、低速平稳运行问题,研制了一套基于浮点数字信号处理器(DSP)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动控制器。该控制器以DSP 作为主控制器,FPGA 作为协控制器,主控制器完成控制算法、接受指令等功能,协控制器实现PWM 产生、电流采集、速度检测等功能。根据永磁同步电机矢量控制原理建立了永磁同步电机的数学模型,进行了永磁同步电机控制器的硬件设计;在硬件设计的基础上,采用自适应PI 对望远镜的低速控制性能进行了研究。实验结果表明:当望远镜以32.4 ()/s 匀速运行时,速度波动范围为0.648 ()/s;当对望远镜做最大速度为1()/s,最大加速度为1()/s2 的正弦引导时,最大引导误差为9.72 ,引导误差RMS 值为3.24 ;该驱动控制系统能够实现望远镜的低速平稳运行,满足大型望远镜伺服控制系统的性能要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-20
  • 修回日期:  2013-08-15
  • 刊出日期:  2014-03-25

基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计

    作者简介:

    邓永停(1987-),男,博士生,主要从事大口径望远镜精密跟踪控制方面的研究工作。Email:dyt0612@163.com;李洪文(1970-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事大口径望远镜系统控制方面的研究。Email:lihongwen1970@yahoo.com

    邓永停(1987-),男,博士生,主要从事大口径望远镜精密跟踪控制方面的研究工作。Email:dyt0612@163.com;李洪文(1970-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事大口径望远镜系统控制方面的研究。Email:lihongwen1970@yahoo.com

基金项目:

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(065X32CN60)

  • 中图分类号: TP391.8

摘要: 针对交流永磁同步电机驱动的大型望远镜的高精度、低速平稳运行问题,研制了一套基于浮点数字信号处理器(DSP)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动控制器。该控制器以DSP 作为主控制器,FPGA 作为协控制器,主控制器完成控制算法、接受指令等功能,协控制器实现PWM 产生、电流采集、速度检测等功能。根据永磁同步电机矢量控制原理建立了永磁同步电机的数学模型,进行了永磁同步电机控制器的硬件设计;在硬件设计的基础上,采用自适应PI 对望远镜的低速控制性能进行了研究。实验结果表明:当望远镜以32.4 ()/s 匀速运行时,速度波动范围为0.648 ()/s;当对望远镜做最大速度为1()/s,最大加速度为1()/s2 的正弦引导时,最大引导误差为9.72 ,引导误差RMS 值为3.24 ;该驱动控制系统能够实现望远镜的低速平稳运行,满足大型望远镜伺服控制系统的性能要求。

English Abstract

参考文献 (33)

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