某新型火炮隨動(dòng)系統(tǒng)的性能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
將轉(zhuǎn)速信號(hào)送入EVB的CAP6引腳，選擇定時(shí)器3作為其獨(dú)立時(shí)間基準(zhǔn)，采用中斷的方式捕獲計(jì)數(shù)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)的測(cè)量。本系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為40 MHz，計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)為OxFFFF，即65535，而方位、高低執(zhí)行電機(jī)的頻率范圍大致為1～600 Hz。為使精度最高，將通用定時(shí)器控制寄存器T3CON的TPS2～TPSO設(shè)置為0ll，選8分頻，則定時(shí)器3每隔T=8／40 MHz=0．2 ms計(jì)數(shù)一次。測(cè)速主程序如圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/197654.htm
進(jìn)入捕獲中斷子程序后，首先清CAP6中斷標(biāo)志位，從2級(jí)深度FIFO中依次讀出兩次捕獲的計(jì)數(shù)值numl和num2，進(jìn)而可得在被測(cè)信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)定時(shí)器T3的脈沖數(shù)m。如果num2大于numl，則直接相減之差即為脈沖數(shù)m；若num2小于numl。則說(shuō)明在計(jì)數(shù)過(guò)程中有計(jì)數(shù)溢出，即計(jì)數(shù)
到周期寄存器T3PR內(nèi)寫(xiě)入0xFFFF后回零重新計(jì)數(shù)，因此再求脈沖數(shù)m=num2-numl+OxFFFF。則可得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)大小為n=60 m／zT，其中，m為一個(gè)周期內(nèi)的定時(shí)器T3脈沖數(shù)，z為霍爾傳感器的磁鋼數(shù)，T為定時(shí)器采樣周期。根據(jù)執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)速和跟蹤速度關(guān)系可推導(dǎo)出隨動(dòng)系統(tǒng)的跟蹤速度，再經(jīng)數(shù)字積分和微分運(yùn)算就可得到系統(tǒng)的角位移和角加速度。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在完成了整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)各部分硬件和軟件設(shè)計(jì)調(diào)試之后，將編寫(xiě)好的軟件燒入LF2407A板的Flash中，然后對(duì)火炮隨動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試。這里僅以測(cè)試火炮隨動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能為例。利用正弦機(jī)給定方位系統(tǒng)θ=2000密位的階躍響應(yīng)，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由LF2407A每20 ms記錄一次系統(tǒng)的角位移，每次記錄采樣100點(diǎn)，利用DSP的集成開(kāi)發(fā)工具CCS2000采用描點(diǎn)法對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以方便顯示出時(shí)間與角位移的關(guān)系，如圖6所示。由響應(yīng)跟蹤曲線可看出最大峰值時(shí)間為1．4015 s，超調(diào)量為0．8692％，上升時(shí)間1．3689s，過(guò)渡時(shí)間1．334s。由以上數(shù)據(jù)可以看出隨動(dòng)系統(tǒng)在階躍響應(yīng)下具有很好的響應(yīng)快速性，跟蹤測(cè)試能夠達(dá)到預(yù)期的精度。
5 結(jié)論
測(cè)試系統(tǒng)以TMS320LF2407A為核心處理器，借助DSP高速的處理速度、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，有足夠的時(shí)間完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理分析和數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線，增強(qiáng)了系統(tǒng)的開(kāi)放性和通信的可靠性，并且有良好的可擴(kuò)展性。該系統(tǒng)在實(shí)際檢測(cè)中已經(jīng)得到了可靠性檢測(cè)，效果良好。
評(píng)論