實時自動調平控制系統(tǒng)設計
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其中，V為電機轉速，SYSCLOUT為系統(tǒng)時鐘頻率，TxCMP為周期寄存器設定值，NPR為電機驅動器設定的電機轉動一圈所需脈沖數(shù)。
位置補償模塊與速度跟蹤模塊實現(xiàn)過程相似，角度誤差最終轉換成電機轉速，補償速度跟蹤模塊程序造成的位置誤差。
2)PID算法模塊程序
PID算法是電機驅動的核心算法，它實現(xiàn)了電機隨傳感器數(shù)據(jù)實時變速的功能，是實現(xiàn)實時調平的基礎。當傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后便可由PID算法計算出比例偏差，如果比例偏差大于設定的最小值便進入計算積分項Sk、微分項dk程序，最后計算出PID最終結果：
Upid=KpxekxKIxSk+KDxdk (2)
3 系統(tǒng)主要功能模塊調試與分析
3.1 PWM脈沖功能調試
PWM脈沖功能是DSP控制系統(tǒng)最重要的功能之一，是驅動電機的最主要手段?？刂葡到y(tǒng)通過發(fā)送脈沖來控制電機位置，DSP通過改變發(fā)送脈沖的頻率來控制調節(jié)電機的轉速。文中通過DSP2812的T1PWM與T3PWM管腳分別控制兩個調平電機。PWM功能測試結果如下所示。圖的上半部分為示波器采集圖，下半部分為CCS中程序運行時寄存器的值。由圖7～8可以看出PWM脈沖產(chǎn)生與PWM脈沖頻率改變兩項主要功能都運行正常。
3.2 串口通信功能調試
在本文設計中，采集傳感器的數(shù)據(jù)使用的手段是通過DSP2812中集成的串口通信模塊，串口通信與不同的芯片組合可以構成兩種通信模式：RS232與RS485。由于采用RS485雖然通信距離長，抗干擾強，但是這種方式不能直接與PC機通信，因此本文選用MAX3232元件將通信功能設計成RS232模式。圖9為RS232與PC機通信測試圖，其中上半部分為PC機軟件發(fā)送數(shù)據(jù)圖，下半部分為CCS軟件中寄存器數(shù)據(jù)觀察窗。測試程序運行過程中，在PC機上通過串口獵人軟件發(fā)送一串16進制數(shù)據(jù)：0x00，0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，在寄存器視窗中觀察到數(shù)據(jù)采集數(shù)組中成功的接收到了PC機發(fā)送的數(shù)據(jù)。
3.3 實時調平算法程序調試結果
經(jīng)過算法程序反復調試，獲得了理想的濾波及PID參數(shù)，程序運行效果良好，控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)±20°以內(nèi)最高搖擺速度不高于20°/s的工況內(nèi)的實時調平，實時調平精度可控制在±0.3°，滿足了武器系統(tǒng)的要求。
4 結論
文中以TMS320F2812為核心，通過濾波算法及PID算法的應用，并通過試驗調整系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)了某武器系統(tǒng)的實時自動調平。本文的研究結果對于搖擺周期變化無規(guī)律，搖擺角度幅值變化無規(guī)律等復雜情況下的機電式實時動態(tài)自動調平提供了一個通用的解決方法。
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