1037927式光學(xué)編碼器串行編碼西克AFS60B-BEPC032768處理器控制電路的設(shè)計目標(biāo)是：并行控制光學(xué)處理器的數(shù)千個數(shù)據(jù)位和以硬件方式將各個數(shù)據(jù)位重構(gòu)成具體的運算器。本論文以降值設(shè)計理論和已有的兩代實驗系統(tǒng)為基礎(chǔ),運用已有的數(shù)據(jù)位管理理論,深入研究了重構(gòu)光學(xué)處理器的硬件技術(shù)和電路實現(xiàn)方案,研究了對眾多數(shù)據(jù)位進(jìn)行有效管理和便捷尋址的硬件支撐方案,設(shè)計了完整的三值光學(xué)處理器控制電路,并將該電路付諸于實現(xiàn)。實驗證明作者的設(shè)計正確,制作的電路部件工作正常且有效。本文的主要創(chuàng)新點有：1)提出了SD11光學(xué)處理器控制電路模塊的分層控制策略。該策略有效降低了眾位數(shù)光學(xué)處理器控制電路的設(shè)計難度,是本項研制工作取得成功的關(guān)鍵,也是三值光學(xué)處理器進(jìn)一步發(fā)展的基石之一。2)研制成功以硬件方式重構(gòu)三值光學(xué)處理器的技術(shù)和器件。該項成果完善了光學(xué)處理器的重構(gòu)理論和技術(shù),推動了三值光學(xué)計算機(jī)進(jìn)入應(yīng)用研究階段。3)實現(xiàn)了對眾多數(shù)據(jù)位數(shù)進(jìn)行并行控制和尋址的硬件支撐。這項成果為完善和實現(xiàn)數(shù)據(jù)位管理理論提供了實踐平臺。 將系留浮空器技術(shù)與傳統(tǒng)的多旋翼無人機(jī)相結(jié)合,有效提高了無人機(jī)的續(xù)航能力,可以滿足全天候巡邏監(jiān)測及勘探偵查等任務(wù)要求。收放纜裝置,作為連接基站和無人機(jī)的樞紐,其主要任務(wù)是確保系留纜很好地跟隨無人機(jī)運動,從而實現(xiàn)系留無人機(jī)的平穩(wěn)正常工作。收放纜控制系統(tǒng)是一個典型的恒張力控制系統(tǒng),需要設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)方案及控制策略共同保證系統(tǒng)加載的有效性,將承載對象運動引起的張力波動抑制到小,具體的研究內(nèi)容如下:介紹了多旋翼無人機(jī)及收放纜裝置的基本工作原理及組成,針對技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計要求,提出了結(jié)構(gòu)總體方案和控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。其中控制系統(tǒng)方案中包括控制策略的選用和硬件總體方案兩部分,而控制策略又可以詳細(xì)分為平飛控制策略和收放控制策略。給出了詳細(xì)的硬件電路設(shè)計,包括通訊模塊設(shè)計、電源模塊設(shè)計、驅(qū)動模塊設(shè)計、檢測模塊設(shè)計及安全模塊設(shè)計,并對關(guān)鍵環(huán)節(jié)作分析說明。對系留纜繩進(jìn)行建模分析,得出不同工作狀態(tài)下系留纜張力特性;設(shè)計主動力伺服控制策略,利用MATLAB/Simulink對控制器進(jìn)行設(shè)計,確保在承載對象固定的情況下,系統(tǒng)具備足夠的跟蹤精度和響應(yīng)速度;在主動加載策略基礎(chǔ)上,設(shè)計被動加載控制系統(tǒng),具體包括基于速度補(bǔ)償?shù)钠斤w控制策略和基于位置阻抗控制的收放控制策略,提升系統(tǒng)對承載對象運動干擾的抑制作用。合理設(shè)計實驗,利用半物理仿真平臺對不同的加載策略進(jìn)行驗證,并對實驗結(jié)果做出分析;進(jìn)行野外實驗,驗證在無人機(jī)隨機(jī)運動的情況下,加載控制策略是否仍然能夠體現(xiàn)良好的抗擾性能。

數(shù)據(jù)的分辨力和測角精度是兩碼事,這兩項指標(biāo)同是編碼器的關(guān)鍵指標(biāo)。從應(yīng)用角度出發(fā),明確使用要求,選擇合適的產(chǎn)品至關(guān)重要,不同的使用要求對測角精度和數(shù)據(jù)分辨力的要求不同,涉及到編碼器的基準(zhǔn)光柵質(zhì)量、信號提取質(zhì)量、產(chǎn)品安裝要求等。說明了編碼器數(shù)據(jù)的測角精度和分辨力的基本概念,分析了影響精度和分辨力的.

1037927式光學(xué)編碼器串行編碼西克AFS60B-BEPC032768機(jī)模型本身是一個非線性系統(tǒng),同時電機(jī)參數(shù)會因為溫度、負(fù)載等外界因素而變化,傳統(tǒng)的線性控制算法,如PI控制器,存在調(diào)節(jié)時間長、易超調(diào)、不能自適應(yīng)負(fù)載變化等問題。本文首先基于PMSM的原理和結(jié)構(gòu),結(jié)合坐標(biāo)變換,研究了其數(shù)學(xué)模型。分析了矢量控制的中不同電流控制方式的特點,選用了id=0的控制方法。同時,分析了常見的脈寬調(diào)制方法的特點,選擇了母線電壓利用率高的空間矢量脈寬調(diào)制（Space Vector Pulse-Width Modulation,SVPWM）,并介紹 了其具體實現(xiàn)方法。對動態(tài)響應(yīng)性能和抗外界*力進(jìn)行了研究,提出一種電流預(yù)測控制和擴(kuò)張狀態(tài)觀測器相結(jié)合的算法。針對電流PI調(diào)節(jié)器中由于限幅環(huán)節(jié)的存在而導(dǎo)致的響應(yīng)慢、超調(diào)大的現(xiàn)象,使用了電流預(yù)測控制算法,可以直接使用采集到的三相電流計算出當(dāng)前周期應(yīng)該給電機(jī)施加的電壓矢量,從而獲得更好的動態(tài)性能。針對干擾因素,在轉(zhuǎn)速環(huán)中引入了擴(kuò)張狀態(tài)觀測器,利用其觀測到的包含參數(shù)變化、外界干擾等的綜合"擾動"構(gòu)成前饋控制,從而保證了電機(jī)在外界干擾下?lián)碛休^小的轉(zhuǎn)速波動和更短的恢復(fù)時間。針對永磁同步電機(jī)系統(tǒng)因電機(jī)負(fù)載變化而導(dǎo)致控制性能下降的問題,提出一種在線辨識慣量并整定控制器參數(shù)的自適應(yīng)控制算法。電機(jī)負(fù)載變化通常會改變電機(jī)的轉(zhuǎn)軸等效轉(zhuǎn)動慣量,通過實時辨識慣量并在線調(diào)整速度環(huán)擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的前饋系數(shù)和電流輸入項系數(shù),保證了系統(tǒng)對變化負(fù)載的適應(yīng)性。后,建立了永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的MATLAB仿真模型和以TMS320F28335為核心的實驗平臺,完成了多摩川式編碼器解碼系統(tǒng)和軟硬件設(shè)計。對本文提出的算法進(jìn)行仿真和實驗.