1、軍事、航天等領(lǐng)域伺服系統(tǒng)不但要求較高的動態(tài)性能、穩(wěn)定性和精確性等技術(shù)指標(biāo)，而且有大轉(zhuǎn)動慣量、超高速性、大調(diào)速范圍和非線性等不利于控制的因素。從控制難度和設(shè)計(jì)成本的角度考慮，直接對實(shí)際伺服系統(tǒng)進(jìn)行研制和調(diào)試不太合適，故有必要研制一套伺服負(fù)載試驗(yàn)臺來模擬實(shí)際伺服系統(tǒng)的功能。本課題的研究對象是高性能伺服負(fù)載試驗(yàn)臺，它能模擬實(shí)際伺服系統(tǒng)的功能并達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)要求。本文的主要工作包括以下幾方面： (1)設(shè)計(jì)伺服負(fù)載試驗(yàn)臺的總體方案和框架結(jié)

2、構(gòu)，并按功能對基于上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的伺服負(fù)載試驗(yàn)臺進(jìn)行模塊劃分，進(jìn)而詳細(xì)闡述其工作原理。對伺服負(fù)載試驗(yàn)臺的關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并深入研究其工作過程。針對伺服負(fù)載試驗(yàn)臺主要組成部件的選型進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算、原理分析和研究。 (2)伺服負(fù)載試驗(yàn)臺的硬件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)伺服控制器，實(shí)現(xiàn)軸角編碼、串口擴(kuò)展、RS-422接口轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換和運(yùn)放等功能。設(shè)計(jì)并行接口板，包括并行通訊接口轉(zhuǎn)換電路和RS-422串行通訊電路。結(jié)合理論分析并對以上每個電路的實(shí)現(xiàn)

3、過程進(jìn)行詳細(xì)描述。 (3)伺服負(fù)載試驗(yàn)臺的軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)伺服控制器和并行接口板的通訊軟件。按照軟件工程的思想，給出軟件的總體流程圖，并按照功能需求進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)上位控制計(jì)算機(jī)的監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)信號發(fā)生、性能分析、曲線顯示等功能。 (4)伺服控制算法的設(shè)計(jì)。針對本伺服負(fù)載試驗(yàn)臺的特殊性，實(shí)現(xiàn)了伺服控制的3種典型算法：積分分離的數(shù)字PID、分區(qū)數(shù)字PID和前饋-反饋復(fù)合控制，經(jīng)多次試驗(yàn)和調(diào)試整定參數(shù)。 經(jīng)過現(xiàn)場安裝