51單片機和CPLD的望遠鏡伺服控制器設計
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式中，Tm是機械時(shí)間常數，K是增益。因此可以選擇
式中，λ是濾波器參數。如圖5所示，點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)內的部分可等效為反饋控制器：
4 實(shí)驗結果 結語(yǔ) 
當模型匹配時(shí)，存在
式中，ek為第k步時(shí)刻速度誤差，Ts為采樣周期，μ(k)為當前控制量輸出。
采用基于高速單片機C8051F120和CPLDEPM570T100設計的伺服控制器硬件平臺，實(shí)現大型望遠鏡轉臺的速度控制，驅動(dòng)功率級采用H橋雙極性功率放大器，反饋采用直徑為413 mm的圓光柵，柵道64800，細分1000，分辨率為0．02"／s，采樣周期1 ms，控制回路計算時(shí)間測得為120μs，包含圓光柵數據讀取時(shí)間。望遠鏡的一轉臺的速度傳遞函數為：
利用板上的通信口發(fā)送實(shí)際的速度值(波特率115200bps，1ms發(fā)送1次)，由上位計算機記錄數據，測得的速度響應曲線(xiàn)如圖6所示。起始階段電機以20"／s的低速度運行，中間升至1800"／s，最后達到3600"／s，可見(jiàn)每個(gè)階段的速度都非常平穩。在實(shí)際數據處理時(shí)，需要對零
位信號時(shí)刻的圓光柵數據進(jìn)行處理，因該光柵有零位信號輸出，計算速度時(shí)要進(jìn)行合理的辨別方向和大小分析處理
本文采用高速單片機和CPLD組成望遠鏡伺服控制器，實(shí)現了圓光柵四倍頻細分電路、計數模塊以及電機PWM驅動(dòng)控制信號產(chǎn)生，并用單片機實(shí)現了內?？刂扑惴?、LCD顯示和數據通信等功能。最終通過(guò)實(shí)驗驗證了該系統的可行性。
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