主要社會工作與培訓實踐翻譯機械類 100

。伺服電機的位置反饋計數器的位置是光學編碼器獲得乙個位置編碼器（）。 在那裡，兩個正交脈衝波形發生器確定運動方向; 脈衝數提供絕對位置。

但是，這些數字控制器不能直接接收這些波形，它們應該是一種數字結構，使編碼器計數處於絕對位置，並使用它來處理和採取控制動作。 數字計數器是本文的編碼器，可提供主塊絕對位置的 32 位解像度。 其他數字結構是同步註冊的，以避免編碼器中輸入訊號的錯誤。

無花果。 圖4顯示了此框圖。 FPGA 控制器使用 VHDL 語言實現控制系統的設計，如上一段的框圖所示，在 Spartan-3 FPGA （Xilinx， 2005） 中實現。

該器件具有 200,000 個門、216 kb 隨機存取儲存器 （RAM）、1218*173 18 位乘法器，輸入和輸出由使用者定義。 該參考時鐘速度為 50 MHz。

。位置反饋計數器。

伺服位置利用光學編碼器 codifier（） 的位置。 脈衝波形有兩個正交的正方形，產生的運動方向決定了傳輸的脈衝數的絕對位置。 但這些波形是直接數字控制器所不能接受的; 他們應該處理數字結構，給出該編碼器的絕對位置計數，並使用它來執行控制操作。

數字計數器是所申請位置的主塊的絕對位置程式碼，解像度為 32 位。 其他數字的結構用於防止同時註冊輸入訊號的錯誤編碼。 圖 4 顯示了此框圖。

控制器執行。

使用硬體描述語言（VHDL）設計的控制系統生動地展示了上一節中框圖的實現，這是Spartan-3 FPGA（2005）講師。 該器件具有 200,000 個門、216 KB 隨機存取儲存器 （RAM）、1218 個由使用者定義的 18 位乘法器輸入和輸出。 這個基本時鐘是 50 Hz（以分鐘為單位）。

放置乙個反饋計數器。

輔助電機位置是從光電編碼器（編碼器）的位置獲得的。 其中，二求積分法的平方使脈衝訊號波形確定作用方向; 脈衝數提供絕對位置。 但是，這些訊號波形不能直接被數字控制器接受; 它們應該通過在編碼器的數字結構中給出絕對位置計數並使用它來進行控制活動來處理。

數字計數器是位置編碼器的主要模組，提供 32 位解像度的絕對位置。 其他數字結構是同步暫存器，用於避免編碼器輸入訊號中的錯誤。 圖 4 顯示了此結構圖。

FPGA 控制器實現。

在 Spartan-3 FPGA 中實現了使用 VHDL 設計的控制系統（如前部結構圖所示）（Xilinx 於 2005 年實現）。 該器件具有 200,000 個門、216 KB 隨機存取儲存器 （RAM）、1218*18 位乘法器和 173 個定義的使用者輸入和輸出。 這個基本時鐘是 50 Hz（以分鐘為單位）。

FPGA 實現。

本工作中控制方法的實現是標準的PID。 該演算法類似於 （galil motion motion），該演算法將在商業開發板的這一部分1中使用。 這項工作的主要貢獻是通過區域高效的FPGA實現高速數字結構。

與DSP或微控制器等其他處理器相比，FPGA器件的發展使得獲得更高的（伺服環路更新時間）取樣率成為可能。 另一方面，FPGA 的整合性和可移植性非常適合互補結構，例如嵌入在同一 SoC 技術中的配置檔案生成、計數器、反饋系統介面，並且需要單獨的 DSP 或微控制器並專用於這些外設邏輯。 同樣需要注意的是，FPGA是可重構的，這意味著每當需要對內部結構進行數字修改時，PID控制演算法，甚至是重大修改，額外的控制結構是不夠的，而FPGA軟體通過硬體描述語言對硬體進行更改。

雖然DSP可以通過軟體來實現來控制演算法的變化，但當演算法需要更多的計算週期時，處理器的連續性並不能保證高取樣率，而FPGA則不能，因為它固有的並行結構問題。 。控制器的硬體設計。

PID的硬體。

在這項工作中開發的設計執行了許多控制，例如法律上用於可重構硬體控制器的控制：比例 （P）、比例積分 （PI）、比例、微分 （PD）、比例積分微分 （PID 控制）、引線濾波器、濾波器和導致滯後的滯後濾波器。 前面提到的所有定律都允許在更高的取樣率下獲得更高的解像度。

這些控制的硬體設計定律是基於二階無限脈衝響應（原生）（1）上的發散方程的數值濾波顯示而制定的，其中 b 和 a 是常數係數，可以根據定律中的特定控制進行更改，x（k） 表示激勵，y（k） 表示系統的輸出：

公式省略）。

齒輪齒整齊，平行於軸的是正齒輪。 正齒輪只能用於連線平行軸，但是，平行軸也可以與另一種型別的齒輪連線。 正齒輪可以與另一種型別的齒輪配對。

斜齒輪具有一定的優點，例如，當連線到平行圓周時，它們比齒數相同的正齒輪具有更大的壓力能力，並且可以用相同的工具進行切割。 斜齒輪也可以以任何角度連線到非平行、不相交的軸上。 90 度角是經常應用此類齒輪的角度。

蝸輪蝸桿是獲得一對大傳動比齒輪的最簡單方法。 它們通常不如平行軸齒輪高效，儘管它們在齒上有額外的滑動。 因為它們相似並且依賴於相同的因素，所以蝸輪與齒輪和螺桿一樣高效。

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用頻率響應法調整PID

這種方法基於系統響應的兩個重要方面：穩定性和響應能力。 系統的穩定性顯示了響應的性質，系統的響應速度，系統在不引起振動的情況下進行小修正的能力。

穩定性用相位裕量表示，系統的響應速度與交叉頻率直接相關。 假設設計目標可以表示為交叉頻率 （oc） 和相位裕量 （ym） 的函式，從而滿足方程 （11） 和 （12）。

其中l（jw）是伺服系統的開環傳遞函式，如圖6所示，表示識別乘積b（s），DAC增益ka、zhh函式h（s）和PID數字濾波器。

431PLD頻率響應法。

這種方法建立在系統響應的兩個重要方面之上：穩定性和響應能力。

系統的穩定性是指自然響應，而響應速度是指可以做出的正確響應。 系統的穩定性用C++表示，響應速度與頻率直接相關。

通常他的設計目標是能夠實現以下功能：後者不是很好。

PID調節頻率響應法。

該方法基於系統響應的兩個重要方面：穩定性水平和響應速度。 系統的穩定性表明了反應特性，而響應速度表明了系統在不引起**的情況下進行小修正的能力。

穩定性水平用相位裕量表示，系統的響應速度與遍歷頻率直接相關。 據推測，設計目標可以用遍歷頻率（OC）和相位裕度（YM）的函式來表示。 因此，等式（11）和（12）滿足：

11、12省略了等式）。

式中L（JW）為伺服系統的開環傳遞函式，如圖6所示，代表識別產物B（S），DAC得到KA、ZOH函式H（S）和PID數字濾波器。

。方法通過頻率響應調諧PID進行調製。

該方法基於系統響應穩定性的兩個重要方面，即等級和響應速度。系統的穩定性，而自然反應表明系統能夠在不引起振動的情況下對響應速度進行小幅修正。 這種穩定性水平在相位的邊緣表示，即系統響應的速度，這與交叉點的頻率直接相關。 假設這是為使用交叉頻率 （oc） 和相位裕量 （ym） 等功能而設計的。

因此，EQS。 （習）和（12）：

公式省略）。

如圖6所示，伺服傳遞函式的開環系統（小）代表了一種識別。 B（S）產品，獲得ZOH數模轉換器、功能H（S）和PID數字濾波器。