本文關鍵詞：基于視覺傳感技術的液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)的方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著制造業(yè)向智能化不斷發(fā)展,位置跟蹤控制技術在裝備制造業(yè)中占據(jù)的地位越來越重,同時也對其提出了實時性、高響應、高精度等越來越高的要求。在傳統(tǒng)位置跟蹤自動控制系統(tǒng)中,電機伺服位置跟蹤系統(tǒng)由于安裝方便、輕巧靈活等原因,得到較為廣泛的應用。但在高響應、高精度趨勢的要求下,液壓伺服驅動就突顯出了其優(yōu)勢。本課題的主要工作是對利用視覺傳感技術提取處理曲線位置進行理論分析,在此基礎上對液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)進行研究,為二維曲線跟蹤平臺的設計提供理論支撐。首先將視覺圖像處理技術和液壓伺服控制技術融合在一起,設計出了液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)的方案。然后從理論上對視覺檢測和圖像處理技術進行了闡述,建立提取二維曲線位置信息的方法。其次對液壓伺服系統(tǒng)進行線性化的分析,建立了基于傳遞函數(shù)的簡化模型,在對液壓系統(tǒng)各性能參數(shù)分析的基礎上,根據(jù)系統(tǒng)設計指標要求設計出了液壓各動力機構。在Simulink仿真環(huán)境下,建立未校正下系統(tǒng)的仿真模型并進行仿真分析。隨后,依據(jù)液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型,選擇PID結合速度與加速度反饋校正、輸入前饋補償?shù)膹秃峡刂葡到y(tǒng),以提高對高頻輸入信號的跟蹤精度,減小時間延遲。建立采用復合控制的液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)Simulink仿真模型,通過調整校正環(huán)節(jié)的參數(shù)及優(yōu)化,使液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)獲得了較好的控制效果,達到了系統(tǒng)設計預期要求。
【關鍵詞】：液壓伺服 二維曲線跟蹤 視覺傳感 PID控制 速度與加速度反饋校正 前饋補償 Simulink仿真
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 位置跟蹤技術的應用11
• 1.2 視覺傳感技術11-13
• 1.3 液壓伺服系統(tǒng)和電機伺服系統(tǒng)13-14
• 1.4 本課題研究的意義、難點及主要研究內容14-15
• 1.5 本章小結15-17
• 第2章 系統(tǒng)總體設計17-23
• 2.1 系統(tǒng)的設計方案17-18
• 2.2 視覺檢測系統(tǒng)18-20
• 2.2.1 光源18
• 2.2.2 鏡頭與攝像器材18-19
• 2.2.3 圖像存儲體與計算機系統(tǒng)19-20
• 2.3 液壓伺服系統(tǒng)20-21
• 2.4 液壓伺服系統(tǒng)控制策略21-22
• 2.5 本章小結22-23
• 第3章 視覺檢測和圖像處理23-37
• 3.1 CCD攝像機的原理23-26
• 3.2 跟蹤曲線圖像的預處理26-30
• 3.2.1 圖像的灰度變換26-27
• 3.2.2 圖像的平滑27-28
• 3.2.3 圖像對比度增強28-30
• 3.3 跟蹤曲線圖像的二值化30-32
• 3.4 二次處理32
• 3.5 跟蹤曲線圖像的特征信息提取32-35
• 3.5.1 跟蹤曲線的骨架提取32-34
• 3.5.2 跟蹤曲線骨架的毛刺剔除34-35
• 3.5.3 跟蹤曲線的特征信息提取35
• 3.6 本章小結35-37
• 第4章 液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型37-51
• 4.1 液壓閥控缸機構的數(shù)學方程37-42
• 4.1.1 電液伺服閥的流量方程38-40
• 4.1.2 對稱閥控對稱液壓缸的流量連續(xù)方程40-42
• 4.1.3 液壓缸和負載的力平衡方程42
• 4.2 液壓缸的方塊圖與傳遞函數(shù)42-44
• 4.3 電液伺服閥的傳遞函數(shù)44-45
• 4.4 伺服放大器的傳遞函數(shù)45
• 4.5 未校正液壓伺服機構(單缸)的模型建立45-46
• 4.6 X、Y方向液壓伺服機構的傳遞函數(shù)及模型建立46-50
• 4.7 本章小結50-51
• 第5章 液壓伺服機構的設計及仿真51-63
• 5.1 液壓伺服機構伺服缸受力分析51-52
• 5.2 液壓伺服機構動力元件參數(shù)的選擇52-56
• 5.2.1 供油壓力的選擇52
• 5.2.2 伺服液壓缸的選擇計算52-53
• 5.2.3 液伺服閥的選擇計算53-56
• 5.3 液壓伺服動力機構性能參數(shù)的計算56-57
• 5.3.1 閥控缸的固有頻率56
• 5.3.2 閥控缸的阻尼比56-57
• 5.4 系統(tǒng)部分機構仿真分析57-62
• 5.5 本章小結62-63
• 第6章 二維曲線跟蹤系統(tǒng)控制策略的選擇和仿真研究63-81
• 6.1 控制系統(tǒng)的模型建立63
• 6.2 速度與加速度反饋校正63-67
• 6.2.1 理論分析64-66
• 6.2.2 仿真分析66-67
• 6.3 PID結合速度與加速度反饋控制67-73
• 6.3.1 模擬PID控制67-68
• 6.3.2 數(shù)字PID控制68-71
• 6.3.3 數(shù)字PID控制器參數(shù)整定71
• 6.3.4 仿真分析71-73
• 6.4 輸入微分前饋補償與反饋復合控制73-79
• 6.5 本章小結79-81
• 第7章 結論81-83
• 參考文獻83-85
• 致謝85

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本文編號：325822