本文關(guān)鍵詞：舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)面子系統(tǒng)的安全性關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代舞臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)功能日益強(qiáng)大,其控制系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜,這些都對安全性提出了更高的要求。舞臺(tái)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)直接關(guān)系到人員和設(shè)備的安全,因此,安全性問題永遠(yuǎn)是舞臺(tái)技術(shù)的核心問題。實(shí)際舞臺(tái)系統(tǒng)中,除了常規(guī)的限位、連鎖與急停保護(hù)等安全措施外,同步控制的精準(zhǔn)性與魯棒性也是影響舞臺(tái)系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵因素之一。此外,如何將故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)應(yīng)用于舞臺(tái)控制系統(tǒng),無疑對保證系統(tǒng)的開機(jī)率和安全性有突破性的意義。 基于以上考慮,本文結(jié)合我國“PLC+矢量變頻器+交流電機(jī)”控制模式,重點(diǎn)以舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)面子系統(tǒng)為研究內(nèi)容,開發(fā)了上位監(jiān)控軟件和PLC控制程序,并實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與PLC的OPC通信；對升降舞臺(tái)提出了一種基于干擾觀測器的多電機(jī)同步控制方法；采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)對編碼器故障進(jìn)行診斷并實(shí)現(xiàn)了軟閉環(huán)容錯(cuò)控制,主要工作包括： 1)舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 針對控制需求,采用Visual Basic6.0開發(fā)了上位監(jiān)控軟件的部分模塊,并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC的OPC通信,采用西門子Step7V5.4軟件以梯形圖編程方式編寫PLC控制程序,在上位軟件和下位控制程序中設(shè)置完善的連鎖保護(hù)、限位保護(hù)、報(bào)警提示等安全措施。 2)升降舞臺(tái)系統(tǒng)基于干擾觀測器的多電機(jī)同步控制方法的研究 針對舞臺(tái)系統(tǒng)存在的內(nèi)部參數(shù)變化與外部擾動(dòng)的不確定性,將干擾觀測器與位置輸出耦合控制結(jié)合,提出了一種新的多電機(jī)同步控制方法。實(shí)際運(yùn)行時(shí),由于干擾觀測器對系統(tǒng)內(nèi)外不確定性的及時(shí)準(zhǔn)確估計(jì)和補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)速度高精度同步控制,同時(shí)位置輸出均值耦合算法進(jìn)一步減小了位置同步誤差。仿真結(jié)果表明此方法不僅具有較高的同步精度,而且具有良好的魯棒性。 3)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的編碼器故障診斷與軟閉環(huán)容錯(cuò)控制 針對舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中編碼器故障,將最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)與序貫概率比檢驗(yàn)(SPRT)結(jié)合,提出了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的編碼器故障檢測方法。該方法基于歷史數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)的LS-SVM預(yù)測模型,并以模型預(yù)測值與實(shí)際編碼器輸出產(chǎn)生殘差,采用SPRT算法進(jìn)行故障檢測。當(dāng)編碼器發(fā)生故障時(shí),通過設(shè)計(jì)的容錯(cuò)切換機(jī)制,用模型預(yù)測輸出替換故障編碼器的輸出信號(hào)反饋至控制器,從而以軟閉環(huán)的方式實(shí)現(xiàn)對編碼器故障的容錯(cuò)控制。仿真結(jié)果表明此方法能夠可靠的診斷出編碼器故障,并及時(shí)切換到軟閉環(huán)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制,提高了系統(tǒng)的安全性。
【關(guān)鍵詞】：舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)面子系統(tǒng) 安全性 同步控制 編碼器 故障診斷 軟閉環(huán)容錯(cuò)控制
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP273;TH165.3
【目錄】：

• 目錄5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 論文背景課題描述10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 論文研究工作的意義10-11
• 1.2 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)安全性相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 舞臺(tái)機(jī)械控制技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中多電機(jī)同步控制14-15
• 1.2.3 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中編碼器的故障診斷與容錯(cuò)控制15-16
• 1.2.4 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)安全性相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢16
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及安全需求分析18-34
• 2.1 現(xiàn)代舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)18-20
• 2.2 課題所設(shè)計(jì)的舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)簡介20-23
• 2.2.1 舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備簡介20-21
• 2.2.2 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)21-23
• 2.3 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)23-31
• 2.3.1 上位監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)23-29
• 2.3.2 下位PLC控制程序設(shè)計(jì)29-31
• 2.4 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)安全需求分析31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 升降舞臺(tái)系統(tǒng)中多電機(jī)同步控制方法研究34-45
• 3.1 升降舞臺(tái)不同步成因分析34-35
• 3.2 升降舞臺(tái)系統(tǒng)中常用的多電機(jī)同步控制方法概述35-37
• 3.2.1 主從式同步控制35-36
• 3.2.2 輸出耦合式同步控制36-37
• 3.3 基于干擾觀測器的升降舞臺(tái)同步控制研究37-40
• 3.3.1 干擾觀測器原理簡介37-38
• 3.3.2 基于干擾觀測器的同步方案構(gòu)建38-39
• 3.3.3 工作原理及評價(jià)函數(shù)39-40
• 3.4 仿真研究40-42
• 3.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)40-41
• 3.4.2 仿真結(jié)果分析41-42
• 3.5 工程應(yīng)用的初步構(gòu)思42-43
• 3.5.1 實(shí)際系統(tǒng)背景介紹43
• 3.5.2 工程應(yīng)用的初步構(gòu)想43
• 3.6 本章小結(jié)43-45
• 第4章 編碼器的故障診斷與軟閉環(huán)容錯(cuò)控制45-57
• 4.1 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷技術(shù)簡介45-47
• 4.2 容錯(cuò)控制方法概述47-48
• 4.3 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的LS-SVM編碼器故障診斷與軟閉環(huán)容錯(cuò)控制48-53
• 4.3.1 基于LS-SVM的編碼器故障診斷與軟閉環(huán)容錯(cuò)控制方案48-49
• 4.3.2 工作原理49-50
• 4.3.3 基于LS-SVM的建模50-51
• 4.3.4 基于SPRT的故障檢測51-53
• 4.3.5 編碼器故障的軟閉環(huán)容錯(cuò)控制53
• 4.4 仿真研究53-55
• 4.4.1 基于歷史數(shù)據(jù)的LS-SVM建模53-54
• 4.4.2 仿真結(jié)果與分析54-55
• 4.5 編碼器故障診斷與軟閉環(huán)容錯(cuò)控制工程實(shí)現(xiàn)的初步構(gòu)想55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 致謝65-66
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和科研成果66

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)面子系統(tǒng)的安全性關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：300880