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本文從設計環形倒立擺／伺服系統教學實驗儀出發，首先分析了實驗儀的總體
設計結構和目標，然后從伺服系統教學實驗儀的角度出發，分析全數字直流伺服
系統的工作原理，設計系統。該系統包括DSP最小系統、PWM的直流電機驅動
部分，A／D采樣，正反轉碼盤電路等。形成閉環所需轉速、角度反饋系統和電流
反饋系統。軟件上，設計DSP底層軟件，和PC上的通訊軟件。實驗儀有PC機
控制和DSP控制兩種工作方式。
在完成實驗平臺基礎上，分析了被控對象的理論模型，并采用飛升曲線法濺
量了模型參數。論文研究了增量式PID和前饋PID控制算法在伺服控制中的應
用，閉環實際控制實驗和MATLAB仿真實驗相吻合，證明了建模結果的準確性．
最后，考慮到實驗過程中忽略的一些參數變化或外部擾動等因素引起的實驗
誤差，引入擾動觀測器加滯后超前校正的控制算法，仿真實驗表明該算法在模型
參數變化以及有外界擾動的情況下，可以對使系統具有較好的魯棒性能。
本論文是理論與實踐相結合的研究項目，它的研制對今后研究其它伺服電機
系統打下基礎，也為今后教學提供一個較為全面、可靠、靈活的自控實驗平臺．
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