本文關(guān)鍵詞： 嵌入式系統(tǒng) Cortex-M3 PCM 氣動伺服定位系統(tǒng) DMC算法　出處：《江西理工大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：ARM控制器在氣動伺服定位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是最近幾年工業(yè)控制領(lǐng)域的一個相對較新穎的課題,該類課題結(jié)合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和氣動技術(shù),且是實(shí)現(xiàn)了機(jī)、氣、電一體化的嵌入式氣動控制技術(shù)。將ARM和氣動技術(shù)應(yīng)用于伺服系統(tǒng)有控制方便、運(yùn)算速度快、成本低以及環(huán)保的良好特性,同時(shí)為氣動與嵌入式技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域做好鋪墊。 本課題所研究的是基于ARM的氣動伺服定位系統(tǒng),應(yīng)用于物料搬運(yùn)、大尺寸金屬材料的車廂面板鉆孔等工序的機(jī)床。結(jié)合當(dāng)前相關(guān)理論研究與實(shí)踐成果,作者以Cortex-M3為控制核心,采用脈沖編碼調(diào)制(PCM)的氣動技術(shù),運(yùn)用動態(tài)矩陣預(yù)測(DMC)控制策略,完成整個課題的相關(guān)設(shè)計(jì)與研究。 本論文的主要工作包括： (1)闡述了課題設(shè)計(jì)的總體思路以及方案選擇,最終確定"ARM+PCM"氣動伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 (2)根據(jù)系統(tǒng)功能需求,對本系統(tǒng)的功能部件以及氣動部件進(jìn)行了選型,同時(shí)設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件電路。 (3)由于氣動系統(tǒng)具有線性較差、時(shí)滯與時(shí)變性的特點(diǎn),故采用動態(tài)矩陣預(yù)測控制策略進(jìn)行系統(tǒng)的精確定位控制。同時(shí)對系統(tǒng)的理論和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析與研究。 (4)將系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分進(jìn)行了任務(wù)模塊劃分：主程序功能模塊、鍵盤掃描與液晶(LCD)顯示模塊、壓力采集與相應(yīng)控制信號收發(fā)任務(wù)模塊、脈沖指令和方向信號發(fā)送模塊。
[Abstract]:The application of ARM controller in pneumatic servo positioning control system is a relatively new subject in the field of industrial control in recent years. This kind of subject combines mechanical technology, electronic technology and pneumatic technology. The application of ARM and pneumatic technology in servo system has the advantages of easy control, fast operation, low cost and environmental protection. At the same time for pneumatic and embedded technology in large-scale application in the industrial field to do a good job. In this paper, the pneumatic servo positioning system based on ARM is studied, which is applied to the machine tools of material handling, large size metal material panel drilling, and so on. Combined with the current relevant theoretical research and practical results, the author takes Cortex-M3 as the control core. The Pneumatic technique of pulse coded modulation (PCM) and the control strategy of dynamic matrix predictive control (DMC) are used to complete the design and research of the whole subject. The main work of this thesis includes:. Finally, the design scheme of "ARM PCM" pneumatic servo system is determined. According to the functional requirements of the system, the selection of the functional components and pneumatic components of the system is carried out, and the hardware circuit of the control system is designed at the same time. 3) since the aerodynamic system has the characteristics of poor linearity, time-delay and time-varying, the dynamic matrix predictive control strategy is used to carry out the precise positioning control of the system, and the theoretical and mathematical models of the system are analyzed and studied. The software design of the system is divided into three parts: the main program function module, the keyboard scanning and LCD display module, the pressure acquisition and corresponding control signal receiving and sending task module, the pulse instruction and the direction signal sending module.
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP273;TH138

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本文編號：1533926