随着科学技术不断进步,无人化平台得到了迅速应用和发展,在较为恶劣的环境下投入使用,能够在最大程度上减少人员伤亡,成为近年来各国研究的热点。这一发展趋势对其中担当重要作用的伺服系统提出了更高要求,因此迫切需要研究和设计性能良好的伺服系统。本课题来源于我校某武器无人化平台的预研项目,旨在通过伺服系统实时接收视频追踪系统传输的指令信号,控制负载跟踪目标运动,实现其平台无人化的功能。本文对伺服系统进行了研究与设计,主要工作如下：1)设计了伺服控制器。首先,给出了系统技术指标,研究了系统的总体结构；其次,分析了硬件需要实现的功能,并在此基础上完成了基于TMS320LF2407A DSP的伺服控制器设计,包括DSP最小系统、通信模块、轴角编码模块、D／A输出模块等。系统采用RS-485接收指令信号,并通过双通道自整角机检测负载实际架位来实现闭环控制。2)研究和设计了伺服控制算法。首先,结合具体参数,研究和建立了本伺服系统的数学模型,针对系统非线性、时滞性的特点,设计了带有前馈控制的Fuzzy-PID复合控制算法。然后,通过MATLAB仿真,给出了系统在典型信号以及白噪声干扰输入下的响应曲线,与经典PID相比,系统的动态性能和控制精度得到了改善。3)设计了基于CCS开发环境下的伺服控制程序。系统主要通过定时中断、串口中断来实现主要功能,并将设计的控制算法应用到伺服控制系统中。针对高低伺服系统采用DDR(直接驱动旋转)电机的特点,研究和分析了伺服驱动器的工作原理,并设计了其输出控制量的程序。最后,对设计的伺服控制系统进行了大量的带负载调试。完成了伺服系统的性能测试,并进行了与视频追踪系统的联合调试。整个调试结果表明,设计的伺服系统的性能达到了预期技术指标。