液压伺服控制系统的工作原理课件

1、参考书 1 TMS320LF240xDSP结构、原理及应用刘和平北京航空航天大学 出版社. 2 TMS320LF240xDSP C语言开发应用刘和平北京航空航天大学 出版社. 3 ?TMS320LF240x DSP原理及应用开发指南?，赵世廉，北京航空 航天大学出版社. 4 TMS320LF/LC24系列DSP的CPU与外设徐科军等编译清华大学 出版社。 5 TMS320LF/LC24系列DSP指令和编程工具徐科军等编译清华大学 出版社。 6 DSP控制器实用教程牛小兵等，国防工业出版社。 7 DSP控制器原理及其在运动控制系统中的应用韩安太等清华大学 出版社。 8 电机的DSP控制技术及其应用谢宝昌等北京航空航天大学出社。 主要内容 主要内容: 1、电机控制系统相关知识 2、DSP2407内部结构 3、汇编语言 4、数字I/O接口 5、中断 6、事件管理器 考核方式： 平时成绩考试成绩 第1章 绪论 1.1 DSP概述 1.2 电机控制系统相关知识 1.1 DSP概述 1.1.1 DSP含义 1.1.2 DSP技术的开展及现状 1.1.3 DSP的应用 1.1.4 单片机、嵌入式微处

2、理器和DSP 1.1.5 DSP根本结构及主要特征 1.1.6 DSP处理器的选择1.2 电机控制系统相关知识 1.2.1 信号检测 1.2.2 逆变技术 1.2.3 PWM控制技术 1.2.4 空间矢量调制技术SVPWM 1.1.1 DSP含义 Digital Signal Processing 数字信号处理 DSP Digital Signal Processor 数字信号处理器 1.1.1 DSP含义 数字信号处理: 对数字信号进行处理的理论和方法 信号分析:对信号特性进行测量和识别 谱分析语音分析特征识别目标检测 任务 信号滤波:从含有噪声的数据中提取有用信息 滤除背景噪声干扰频带分割 1.1.1 DSP含义 数字信号处理器: 用于数字信号处理的可编程微处理器 早期 : 算法只能在计算机上仿真实现 现在 : 在DSP上实时处理 DSP : 国内常用 DSP 代表数字信号处理器 DSP技术: 用通用DSP处理器或基于DSP核的专用器件， 来实现数字信号处理的方法与技术1.1.2 DSP技术的开展及现状 1965年 FFT的推出，为数字信号处理的应用奠定了根底 20世纪70年代 集

3、成电路技术的开展，用硬件实现FFT和 数字滤波的算法已经成为可能。 1978年 AMI公司第一片单片DSP问世， 1979年 美国Intel公司发布了商用可编程器件2920 1980年 日本NEC公司推出的PD7720 1981年 美国贝尔实验室推出16位字长的DSP芯片DSPI。1.1.2 DSP技术的开展及现状 TI公司的主要产品包括: 第一代DSP芯片: TMS32021、TMS32021、 TMS320C10 C14C15 C16C17 第二代DSP芯片: TMS32021、TMS320C25C26C28 第三代DSP芯片: TMS320C30C31C32C33 第四代DSP芯片: TMS320C40C44 第五代DSP芯片: TMS320C50C51C52C531.1.2 DSP技术的开展及现状TI公司的三大系列产品 1 面向数字控制、运动控制 TMS320C2000系列:C24xF24x、LC240xLF240x、 LC240xALF240xA、320F28xx 2 面向低功耗、手持设备、无线终端应用 TMS320C5000系列:C54x、C54xx、C55x 3 面向高性

4、能、多功能、复杂应用领域 TMS320C6000系列:C62xx、C64xx、C67xx1.1.2 DSP技术的开展及现状 DSP芯片开展趋势：向高性能、高速度、低功耗方向开展 数字信号处理理论: 在不断开展 1 自适应滤波、卡尔曼滤波、同态滤波等理论 2 各种快速算法陆续推出 3 声音与图像的压缩编码、识别与鉴别算法 4 加密解密，调制解调，信道区分与均衡， 智能天线，频谱分析等算法。1.1.3 DSP的应用 1 数字信号处理运算： 快速傅立叶变换卷积数字滤波， 自适应滤波 模式匹配加密等。 2 通信: 调制解调器数据加密数据压缩纠错编码等 3 语音处理: 语音编码语音合成语音识别。 4 自动控制:机器人磁盘 声控发动机电机 5 激光打印机、扫描仪和复印机 6 自动测试诊断设备及智能仪器仪表、虚拟仪器 7 医疗仪器 ：助听，诊断工具，超声仪，CT，核磁共振。 8 家用电器 ：数字 电视音乐合成数码相机掌上电脑 电子辞典，录音笔，复读机 MP3，玩具与游戏等。 9 汽车：自动驾驶防滑刹车引擎控制伺服控制振动分析安 全气囊的控制器，视像地图等。 。1.1.4 DSP 、单片机、嵌入式微处

5、理器 单片机 微控制器或嵌入式控制器，是为中、低本钱 控制系统设计和开发的。 20世纪70年代 单片机开始在电机控制系统中广泛使用 任务: 控制算法，输入输出处理、显示 缺点: 外部扩展、可靠性、可维护性降低 、速度慢 适用范围: 控制精度、性能要求不高的场合。1.1.4 DSP 、单片机、嵌入式微处理器 嵌入式微处理器 根底: 通用计算机中的CPU 与工控机相比: 优点:体积小、重量轻、本钱低、可靠性高 缺点:系统的可靠性低，技术保密性差. 必须扩展 ROM、RAM、总线接口、各种外设 流行嵌入式微处理器: ARM7 、ARM9系列 与DSP的相比: 存储器空间大，可配置实时多任务操作系统1.1.4 DSP 、单片机、嵌入式微处理器 DSP能够高速、实时地进行数字信号处理运算 M M N yn ak xnk or yn ak xnk bk ynk k0 k0 k1 1DSP中设置了硬件乘法器在单个指令周期内完成 乘/加运算 2在指令系统中设置了 “循环寻址 及“ 位倒序寻址 指令 3设置了单独的DMA 总线及其控制器 4DSP 内部使用的流水线技术 DSP 与单片机、嵌入式微处理器相

6、比，在多DSP 核并行工作、 速度快、功耗低、完成各种数字信号处理算法方面尤为突出。1.1.4 DSP 、单片机、嵌入式微处理器 DSP、单片机以及嵌入式微处理器三者各有所长 ， 可根据实际需要进行选择。单片机适于低功耗、低本钱、 小体积，并且控制性能和精度要求不高的场合；DSP那么适 利于本钱和功耗相对较低，尺寸较小，但需进行数字信号 处理的场合。1.1.4 DSP 、单片机、嵌入式微处理器 FPGA FieldProgrammable Gate Array 现场可编程门阵列半定制电路 结构: 逻辑模块、输出输入模块、内部连线 工作原理 : 上电时：数据从EPROM 片内编程RAM 配置完成后 FPGA进入工作状态。 断电后: 恢复成白片1.1.5 DSP根本结构及主要特征 一、采用程序和数据分开的哈佛结构 二、流水线操作 三、设置专门的硬件乘法器 四、特殊的指令 五、丰富的片内存储器件和外设 六、独立的直接存储器访问总线及其控制器1.1.5 DSP根本结构及主要特征 一、采用程序和数据分开的哈佛结构 1 冯.诺依曼结构:程序存储器和数据存储器共用一个公共的存储 空间和单一的地址和数据总线 2 哈佛结构:程序存储空间和数据存储空间分开，程序和数据都 有各自的地址和数据总线 冯诺依曼结构 哈佛结构

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