1.3 伺服系统的发展状况 2

1.4 论文内容安排 3

2 基于DSP的双路伺服控制系统的总体设计 4

3 伺服控制系统的硬件设计 6

3.1 核心控制模块 7

3.2 通信模块 14

3.3 A/D采样模块 15

3.4 D/A输出模块 18

3.5双路伺服控制系统的 PCB设计 19

3.6 系统硬件的完成 21

3.7 本章小结 22

4 软件设计与实现 23

4.1 程序工程文件结构 23

4.2 程序功能分析 23

4.3 系统软件的总体结构 23

4.4 系统主程序设计 24

4.5中断服务程序设计 29

4.6 控制算法的研究与设计 31

4.7 本章小结 35

5 总结与展望 36

5.1 总结 36

5.2 展望 36

致谢 38

参考文献 39

 1 绪论

1.1 课题背景与意义

随着人类社会与科学技术的发展，伺服控制系统在现代社会的作用变得越来越大，运用范围也是越来越广。从最开始的主要运用于军事方面，到现在工业生产的方方面面都离不开伺服控制系统。伺服系统最初是用于火炮控制、船舶的自动驾驶和指挥仪中，后来逐步推广到很多领域，特别是在天线位置控制、自动车床、飞船和导弹的制导等领域。目前伺服系统的发展以数字化[1]、集成化、智能化为特征，微处理机特别是DSP（数字信号处理器）在伺服系统中的普遍应用，使得现代控制理论逐渐实现工程实用化。

近几年来，美国等西方国家的无人机战略取得了举世瞩目的成就，世界各国在各自的能力范围内努力研究发展各种无人技术。如今无人技术已经取得很大的成功：各种导弹的精确制导技术获得进一步发展，民用、军用卫星技术得到了持续深入发展,在实战中已经投入使用的侦查机器人、无人机等更是取得了辉煌的成就。

火控系统是控制射击武器自动实施瞄准与发射的装备的总称，它的快速发展适应了当今世界无人化武器的发展趋势[2]。若非制导武器配备了火控系统，则可以提高瞄准与发射的快速性与准确性，同时增强对恶劣战场环境的适应性。无人化技术之所以能够获得这么快的发展，少不了伺服系统的作用，是伺服系统的发展促进了无人化控制系统的发展。

伺服系统除了在军事上的广泛应用，其在机械制造业中的应用量不可小觑。依靠各种伺服系统可以实现各种机床运动部分的运动轨迹控制、速度控制、位置控制等。在运输行业中，电气机车的自动调速、高层建筑中电梯的升降控制、船舶的自动操舵、飞机的自动驾驶等都是有各种伺服系统的控制。在计算机的外围设备中，也运用了不少伺服系统，如自动绘图仪的画笔控制系统、磁盘驱动系统等[3]。由此可以看出伺服系统的应用已然涉及到国防建设、工业生产、交通运输和家庭生活，而且在将来必会发展应用到更新更多的领域。