某光电跟踪控制系统中DSP与CAN总线技术的应用

论文摘要

本文主要对光电自动跟踪系统的粗精复合控制进行了研究,以实现对空间目标的快速,高精度跟踪。设计了基于TMS320LF2407A DSP的控制板.运用其片上丰富的资源,搭配外围电路,实时采集电视跟踪器反馈回来的位置偏差模拟量完成模/数转换,运用PID控制算法产生控制量使CCD摄像头快速跟踪目标.用DSP实时采集光电编码器的输出脉冲来获取小车的转向信息,通过无线数传模块将车轮运动命令传送给小车上的伺服控制器,进而驱动电机,实现了对小车的准确运动控制。基于Verilog HDL语言完成了五路异步通信单元UART的软件设计,采用现场可编程门阵列(FPGA)为核心处理单元完成了硬件设计并完成了FPGA与DSP的接口电路的设计和制作。在QuartusII软件中进行了软件仿真和用其内嵌逻辑软分析仪SignalTapII完成了硬件调试。以DSP自带的CAN2.0B控制器为硬件基础完成了基于CANopen高层通信协议的驱动程序设计,实现了标准定位模式,标准速度模式实验测试,并给出了PVT模式的程序流程图。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外发展动态
• 1.3 课题来源及本文的主要工作
• 第二章 复合控制原理及光电检测技术介绍
• 2.1 动态光电跟踪介绍
• 2.2 车载跟瞄装置的复合轴结构
• 2.3 精跟踪工作原理
• 2.4 光电位移检测技术
• 2.5 粗精复合控制系统性能分析
• 第三章 光电跟瞄控制系统设计
• 3.1 系统描述
• 3.2 主控制电路板设计
• 3.3 多轴电机驱动
• 3.4 精跟踪控制
• 第四章 UART单元扩展模块
• 4.1 信号处理器件EP1C6Q240C8
• 4.2 关键器件配置及系统电路设计
• 4.3 异步串行通讯协议介绍
• 4.4 系统描述
• 4.5 FPGA与DSP的接口设计
• 4.6 FPGA各模块设计
• 第五章 CANopen协议驱动程序实现
• 5.1 CAN总线介绍
• 5.2 CANopen 通讯子协议DS-301
• 5.3 伺服驱动控制设备子协议DSP-402
• 5.4 CANopen网络硬件设计
• 5.5 DSP 的 CAN2.0B 通信程序设计
• 5.6 CANopen协议实现验证
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在研期间的研究成果