本文以某车载雷达两轴转台伺服控制系统研制为背景,详细论述了伺服控制系统中软硬件的设计方案,对伺服控制系统进行了仿真分析,着重论述伺服系统控制算法的设计和伺服功能的实现。本文主要进行了以下几个方面的工作:1.介绍了基于DSP+FPGA伺服控制器的硬件和软件设计方案。硬件设计中主要进行核心芯片的性能和功能介绍,控制器硬件电路的设计,控制器的上电顺序以及FPGA的各接口的时序设计。软件设计中主要进行系统总体软件流程设计以及各基本模块的软件流程设计,基本软件模块包括初始化模块、数据传输模块、中断控制模块和伺服控制模块。2.在MATLAB环境下对伺服控制系统进行仿真分析。首先建立了速度反馈环节的模型,然后根据电机等器件参数依次进行了电流环、速度环和位置环调节器的仿真设计,最后介绍了一种摩擦模型来分析转台在实际运行中受到摩擦力的影响。仿真结果证明了该伺服控制系统设计方案的合理性。3.重点论述了系统的控制算法设计和伺服功能实现方法。位置环设计了参数自整定的模糊PI控制算法,位置环和速度环还使用积分分离和遇限削弱积分的控制算法。在功能实现设计中通过对匀速轨迹功能进行速度规划,使该功能具备恒变加速度的启动和减速的特点;搜索扫描功能实现在方位和俯仰工作范围内指定大小扫描窗的弓形联动扫描;航迹跟踪功能采用速度前馈补偿,使得转台在运转速度范围内能保持很小的动态误差。4.介绍了伺服控制系统的性能测试分析过程。通过利用上位测试软件对控制系统进行测试,测试结果表明转台的基本性能和控制功能满足设计要求。该雷达转台伺服控制系统通过了最终技术验收并交付用户使用。