题目：直流力矩电机数字伺服控制回路研究

以电子技术的飞速发展为基础，现代坦克上正在形成电子综合化系统，以实现全系统范围内的信息共享。作为坦克火控系统的重要组成部分，上反稳瞄系统的数字化显得尤为重要。本文是在研制数字化上反稳瞄系统的基础上展开对直流力矩电机数字伺服控制回路的研究。本文在对控制回路作了介绍之后，说明了回路在随动和位置稳定方式下的工作原理，并讨论了信号采集和预处理中的关键环节。在建立了回路模型的基础上，根据性能指标要求，分别研究了陀螺再平衡闭环、随动方式回路闭环和位置稳定方式回路闭环的PID 控制方法，并利用突思汀变换法进行离散化得到了数字控制器。对于随动方式回路闭环，增加了速率闭环，以增大阻尼降低超调，仿真结果表明速率环起到了预想的作用；对于位置稳定方式回路闭环，为解决经典PID控制抗干扰能力差的缺陷，设计了基于现代控制理论的滑模变结构控制器，通过仿真证明了其性能的优越性。数字控制回路中硬件电路的核心是TI公司新近推出的TMS320C28x系列DSP芯片TMS320F2812，该系列处理器是基于TMS320C2xx内核的定点数字信号处理器，是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点DSP芯片。器件上集成了多种先进的外设，为电机及其它运动控制领域应用的实现提供了良好的平台。文中对与DSP相关的硬件电路和软件流程作了讨论。最后给出了数字控制回路设计完成后进行试验的结果，包括摇摆试验、振动试验和冲击试验；通过系统试验，证明了设计思想的正确性以及数字伺服控制回路研究的实用性。