基于USB2.0总线的新型舵机控制器的设计与实现

设计了一种基于CPU+FPGA的新型舵机控制器.该控制器考虑了谐波传动的随速度波动和低阻尼特点,以提高舵机系统控制品质为目标,采用增量式分段PID算法产生PWM信号,对舵机随动系统进行实时精准控制,并通过USB2.0总线接口实现了微型计算机与CPU之间的实时变量传送,方便了程序的调试.测试结果表明,该控制系统具有抗干扰性能好、控制品质优等特点.


基于ＵＳＢ２．０总线的新型舵机控制器的设计与实现
侯伟波１，盛英１，林晓春２
（１．西安电子科技大学机电工程学院，陕西西安７１００７１；
２．西安电子科技大学技术物理学院，陕西西安７１００７１）


摘要：设计了一种基于ＣＰＵ＋ＦＰＧＡ的新型舵机控制器。该控制器考虑了谐波传动的随速度波动
和低阻尼特点，以提高舵机系统控制品质为目标，采用增量式分段ＰＩＤ算法产生ＰＷＭ信号，对舵机
随动系统进行实时精准控制，并通过ＵＳＢ２．０总线接口实现了微型计算机与ＣＰＵ之间的实时变量传
送，方便了程序的调试。测试结果表明，该控制系统具有抗干扰性能好、控制品质优等特点。
关键词：舵机控制器ＰＩＤ算法调宽斩波输出ＵｓＢ２．０


舵机是控制飞行器运动方向的关键部件。随着航空 应特性和震荡次数等因素有着非常高的要求，因此其测
航天事业的高速发展，提高舵机伺服系统的性能成为当 试数据、分析曲线和指示结果是分析、判定系统性能和
前的迫切需要。为此，设计者在考虑到谐波传动的随速 工作状态的重要依据和手段。本文所涉及的控制器具有
度波动和低阻尼特点的基础上，以提高舵机系统控制品 ＵＳＢ２．０总线接口，它负责与ＰＣ机通信，这使得控制器
质为目标，提出了一种新型舵机控制系统。该硬件系统