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本文從設計環(huán)形倒立擺／伺服系統(tǒng)教學實驗儀出發(fā)，首先分析了實驗儀的總體
設計結構和目標，然后從伺服系統(tǒng)教學實驗儀的角度出發(fā)，分析全數(shù)字直流伺服
系統(tǒng)的工作原理，設計系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括DSP最小系統(tǒng)、PWM的直流電機驅動
部分，A／D采樣，正反轉碼盤電路等。形成閉環(huán)所需轉速、角度反饋系統(tǒng)和電流
反饋系統(tǒng)。軟件上，設計DSP底層軟件，和PC上的通訊軟件。實驗儀有PC機
控制和DSP控制兩種工作方式。
在完成實驗平臺基礎上，分析了被控對象的理論模型，并采用飛升曲線法濺
量了模型參數(shù)。論文研究了增量式PID和前饋PID控制算法在伺服控制中的應
用，閉環(huán)實際控制實驗和MATLAB仿真實驗相吻合，證明了建模結果的準確性．
最后，考慮到實驗過程中忽略的一些參數(shù)變化或外部擾動等因素引起的實驗
誤差，引入擾動觀測器加滯后超前校正的控制算法，仿真實驗表明該算法在模型
參數(shù)變化以及有外界擾動的情況下，可以對使系統(tǒng)具有較好的魯棒性能。
本論文是理論與實踐相結合的研究項目，它的研制對今后研究其它伺服電機
系統(tǒng)打下基礎，也為今后教學提供一個較為全面、可靠、靈活的自控實驗平臺．
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