本文關(guān)鍵詞：基于以太網(wǎng)通信的電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器研發(fā)

  更多相關(guān)文章： 電液伺服系統(tǒng) 控制器 以太網(wǎng)通信 Fuzzy-PID復(fù)合控制

【摘要】：控制器是電液伺服控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，是完成控制算法的關(guān)鍵，其性能的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度與控制精度。傳統(tǒng)控制器多采用串口、現(xiàn)場(chǎng)總線等通信方式，速率普遍較低，難以迎合控制器的高速發(fā)展方向。針對(duì)此種現(xiàn)象，本文以哈爾濱理工大學(xué)機(jī)電液一體化技術(shù)與產(chǎn)品研究所的電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)為控制對(duì)象，設(shè)計(jì)一種基于以太網(wǎng)通信的電液伺服控制器，可實(shí)現(xiàn)電液位置系統(tǒng)的閉環(huán)控制，并具有與上位機(jī)快速通信的功能。本文根據(jù)電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器的功能需求，提出控制器的總體設(shè)計(jì)方案，，分別從硬件、軟件及控制算法三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。 針對(duì)控制器的硬件功能需求，將控制器劃分為信號(hào)采集模塊、伺服閥驅(qū)動(dòng)模塊和以太網(wǎng)通信模塊。以浮點(diǎn)型DSP為核心處理器，設(shè)計(jì)DSP的電源及時(shí)鐘電路、A/D信號(hào)采集電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、V/I轉(zhuǎn)換電路以及以太網(wǎng)通信電路。在DSP的開發(fā)環(huán)境CCS中，用C語言開發(fā)A/D、D/A、以太網(wǎng)通信的軟件驅(qū)動(dòng)及主程序。設(shè)計(jì)一種基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復(fù)合控制算法，在小范圍偏差內(nèi)實(shí)行PID控制以保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性；在大范圍偏差內(nèi)實(shí)行模糊控制以調(diào)節(jié)系統(tǒng)震蕩。 對(duì)所設(shè)計(jì)控制器的各模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器各功能模塊能完成相應(yīng)的功能。并對(duì)比PID控制、模糊控制和基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復(fù)合控制這三種算法下電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)的階躍響應(yīng)。 結(jié)果表明基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復(fù)合控制器的控制性能最優(yōu)。基于以太網(wǎng)通信的電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器，對(duì)改善電液伺服系統(tǒng)的通信速率及控制性能具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：電液伺服系統(tǒng) 控制器 以太網(wǎng)通信 Fuzzy-PID復(fù)合控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP273;TP393.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 電液伺服控制技術(shù)概述12-15
• 1.2.1 電液伺服控制系統(tǒng)的組成及原理12
• 1.2.2 電液伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展12-13
• 1.2.3 電液伺服控制器的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 以太網(wǎng)的發(fā)展及現(xiàn)狀15-16
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器硬件電路設(shè)計(jì)17-30
• 2.1 電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器的總體方案設(shè)計(jì)17-18
• 2.2 核心控制單元的選用與設(shè)計(jì)18-20
• 2.2.1 控制器核心 DSP 電源電路設(shè)計(jì)19-20
• 2.2.2 DSP 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)20
• 2.3 位移信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)20-21
• 2.3.1 A/D 芯片的選取21
• 2.3.2 AD7606 與 F28335 的接口電路21
• 2.4 伺服閥驅(qū)動(dòng)模塊21-24
• 2.4.1 D/A 芯片的選取22-23
• 2.4.2 AD5754R 與 F28335 的接口電路23-24
• 2.4.3 V/I 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)24
• 2.5 通信模塊24-29
• 2.5.1 以太網(wǎng)通信方案25
• 2.5.2 網(wǎng)卡芯片的選取25-27
• 2.5.3 W5300 與 F28335 的接口電路27-28
• 2.5.4 RJ45 網(wǎng)絡(luò)接口28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器軟件開發(fā)30-43
• 3.1 CCS 簡(jiǎn)介30
• 3.2 AD7606 的軟件設(shè)計(jì)30-32
• 3.3 AD5754R 的軟件設(shè)計(jì)32-33
• 3.4 W5300 軟件設(shè)計(jì)33-41
• 3.4.1 W5300 復(fù)位34
• 3.4.2 W5300 初始化34-37
• 3.4.3 SOCKET0 初始化37-39
• 3.4.4 數(shù)據(jù)接收39-40
• 3.4.5 數(shù)據(jù)發(fā)送40
• 3.4.6 關(guān)閉端口40-41
• 3.5 DSP 主程序設(shè)計(jì)41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器的控制算法設(shè)計(jì)43-54
• 4.1 PID 控制器的設(shè)計(jì)43-46
• 4.1.1 PID 控制器的結(jié)構(gòu)43-44
• 4.1.2 數(shù)字 PID 控制44-45
• 4.1.3 PID 的控制策略45-46
• 4.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)46-48
• 4.2.1 模糊控制器的結(jié)構(gòu)46-47
• 4.2.2 模糊控制隸屬度函數(shù)47-48
• 4.2.3 模糊控制規(guī)則48
• 4.3 Fuzzy-PID 復(fù)合控制器設(shè)計(jì)48-52
• 4.3.1 基于修正因子的模糊控制器設(shè)計(jì)49-51
• 4.3.2 模糊切換方案設(shè)計(jì)51
• 4.3.3 仿真研究51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 控制器功能與算法驗(yàn)證54-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備54
• 5.2 電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器功能驗(yàn)證54-58
• 5.2.1 控制器的以太網(wǎng)通信功能驗(yàn)證55-56
• 5.2.2 控制器的 A/D 信號(hào)采集功能驗(yàn)證56
• 5.2.3 控制器 D/A 輸出功能驗(yàn)證56-58
• 5.3 模糊 PID 復(fù)合控制算法驗(yàn)證58
• 5.4 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65
• 致謝65

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 鄭軍紅;;C語言程序“共用體”概念分析與應(yīng)用[J];軟件導(dǎo)刊;2009年09期

2 嚴(yán)慶偉;;工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展[J];中國水運(yùn)(學(xué)術(shù)版);2007年01期

3 王q

本文編號(hào)：833437