导弹舵机是导弹飞行系统的执行机构,它直接关系到导弹的打击精度。本文针对导弹舵机的高性能位置伺服要求,设计了一套基于TMS320F2812 DSP的全数字导弹舵机伺服系统,同时分析了其结构组成、控制方案、控制器软硬件设计等问题。该系统以无刷直流电机作为伺服电机,采用三闭环的控制策略,实现舵面位置的高性能跟踪。 本文简要介绍了无刷直流电机的工作原理,分析了无刷直流电机的几种比较经典的控制策略。在硬件设计部分,阐述了以TMS320F2812 DSP为核心的整个舵机伺服系统的构建过程,并对其中比较关键的部分进行了详尽的分析;同时设计了CPLD的控制逻辑并给出了基于maxplus-Ⅱ的仿真波形。在软件设计部分,详细描述了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在TMS320F2812上的移植、任务的划分和调度以及各任务的功能流程;在控制算法上采用经典的三环控制策略,并对传统的PID算法作了改进,其中位置环采用PID参数模糊自整定的算法,速度环采用bang-bang和积分分离PI调节相结合的算法,电流环采用积分分离的PI调节算法。同时从舵机控制器的实际情况出发,提出了软件抗干扰技术和硬件抗干扰技术。 初步调试结果表明,采用以上的设计方案可以较好地达到位置跟踪效果,尤其是移植了μC/OS-Ⅱ实时操作系统以后,软件的可靠性、实时性和可扩展性都得到了极大的提高。