基于TMS320F2407的主動振動控制系統(tǒng)

時間：2022-12-04 21:46:52 電子通信論文我要投稿

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　　現(xiàn)如今，大家都寫過論文，肯定對各類論文都很熟悉吧，論文是描述學術(shù)研究成果進行學術(shù)交流的一種工具。相信許多人會覺得論文很難寫吧，以下是小編為大家整理的基于TMS320F2407的主動振動控制系統(tǒng)，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

　　摘要：基于機械振動理論和控制理論，以TMS320F2407為核心處理器建立了一種數(shù)字式主動振動控制系統(tǒng)。設(shè)計了該系統(tǒng)硬件電路，并用軟件實現(xiàn)了控制策略。實驗表明，該系統(tǒng)有效地解決了主動振動控制的實時性問題，并使系統(tǒng)具有較強的適應(yīng)性，隔振效能大大提高。

　　關(guān)鍵詞：主動振動控制 TMS320F2407 實時性

　　主動振動控制具有隔振率高、適應(yīng)性強、可抗強沖擊振動等優(yōu)點，可使關(guān)鍵設(shè)備在惡劣沖擊振動環(huán)境下可靠工作。但是，主動振動控制系統(tǒng)對相位要求較為嚴格，要求系統(tǒng)具有極強的實時性，否則由于相位滯后，控制效果將會受到嚴重影響。因而在數(shù)字式主動振動控制系統(tǒng)中，通常在單片機難以達到實時性要求，本文采用高速DSP器件解決控制的實時性問題。

　　TMS320LF2407是TI公司專為實時控制而設(shè)計的高性能16位定點DSP器件，指令周期為33ns，其內(nèi)部集成了前端采樣A/D轉(zhuǎn)換器和后端PWM輸出硬件，在滿足系統(tǒng)實時性要求的同時可簡化硬件電路設(shè)計。本文在總線模擬主動控制系統(tǒng)設(shè)計作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計了以TMS320F2407為核心的數(shù)字式主動振動控制系統(tǒng)。

　　1 主動振動控制系統(tǒng)及其數(shù)學模型

　　1.1 控制系統(tǒng)工作原理

　　主動振動控制系統(tǒng)模型如圖1所示。隔振對象通過弱性體與基礎(chǔ)相連接，基礎(chǔ)振動（振幅為u）通過弱性體（剛度為k）傳遞到隔振對象上，引起隔振對象振動。傳感器置于二者之間檢測相對位移并輸入到控制器，控制器輸出的控制量經(jīng)過功率驅(qū)后輸出到電磁作動器控制隔振對象的振動，同時控制器根據(jù)隔振對象的加速度反饋實時調(diào)節(jié)控制參數(shù)。

　　1.2 系統(tǒng)數(shù)字模型描述

　　根據(jù)主動振動控制系統(tǒng)工作原理建立的系統(tǒng)振動模型如式（1）所示。為使隔振對象加速度x最小，控制力f的計算式如式（2）所示。其中，u-x為基礎(chǔ)和隔振對象相對位移，可通過光電位移傳感器（PSD）測得。

　　mx+cx+kx=cu+ku+f （1）

　　f=c(x-u)+k(x-u) (2)

　　式中，m為隔振對象質(zhì)量，x為隔振對象加速度，u為基礎(chǔ)加速度，k為隔振彈性體剛度，c為隔振系統(tǒng)阻尼。

　　系統(tǒng)作用力f由置于氣隙磁

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