软件的界面如图2.7所示。在主界面上显示了实时数据和系统的状态，能够进行紧急中断。

图2.7 ECP软件界面图

显示界面上的实时数据包括2个参考输入信号的当前值，4个编码器的读数， 2个电机的控制电压以及转子的旋转角速度。

系统的状态包括控制回路状态、电机状态、伺服时间限制状态。控制回路的状态通过“Control Loop Status”指示，当控制策略已下载到DSP板上(系统处于闭环状态)时，其显示为“Closed”，否则，显示则为“Open”。电机的状态通过“Motor Status”指示，其正常情况下显示“OK”，如果电机电流过大或发生超速，则会显示“Limit Exceeded”。“Servo Time Limit”的显示在正常情况下为“OK”，若控制算法所需的执行时间超过采样周期，则会显示“Limit Exceeded”。文献综述

“Abort Control”按钮可通过鼠标点击使控制开环，用于紧急停止。

ECP软件的6个下拉菜单可以完成不同的功能，主要包括控制算法编写、输入信号设置、数据作图等。“Setup”菜单可以设置系统的控制算法，系统的单位，通讯等信息。用户可以自己编写控制算法并设置采样周期。当主界面上的“Servo Time Limit”的状态显示为“Limit Exceeded”时，则需要增大采样周期或简化控制算法。“Command”菜单下可以设置2个电机的参考输入信号、初始化转子的转速、执行参考输入的指令。参考输入可以为脉冲信号、阶跃信号、斜坡信号、抛物线信号、正弦信号、用户自定义信号，每种信号的参数可自行设定。“Data”菜单下设置需要采集的数据，可以选择2个参考输入信号、4个编码器信号、2个电机的控制作用信号、4个全局变量信号中的任意几个，同时还可以上传数据、导出数据。“Plotting”菜单下可从利用采集到的数据完成作图功能。 “Utility”菜单可以完成重置控制器、使编码器读数归零等功能[12-13]。

2.4  本章小结

本章概述了组成Model 750系统的三个子系统，介绍了系统电动机械设备的构成以及其各个部件的含义，简单描述了实时控制单元的组成及作用，ECP软件的界面和及其操作方法。

3  Model 750系统数学建模

建立控制系统的数学模型是分析和设计控制系统的首要工作，不但有助于深入了解系统的运动机理，同时也提供了今后计算机仿真的依据，此外，后续研究的控制方案也需针对所得模型的具体特点来设计[13]。因此，这里首先针对Model 750建立其数学模型。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

3.1  Model 750系统的数学模型

本章对Model 750系统建立数学模型。为了清晰地描述系统各部件的运动，首先建立参考坐标系，为后面列写系统的运动学方程奠定基础。

3.1.1  系统的坐标系

Model 750属于多刚体动力学系统。如图2.3所示，系统的运动部件包括框架A、B、C和转子D，A、B、C、D均可看作刚体。

在这里，由于系统的运动部件较多，定义了分别固连于刚体A、B、C、D的正交单位向量 和 ( )的右旋集为各部件的动参考系，惯性参考系为N，为其定义了一个正交单位右旋集 ( )。固连于各部件的动参考系的原点都位于转子D的中心，