現(xiàn)階段光柵尺高精密工作臺(tái)校準(zhǔn)一般需要激光干涉儀等高精度的測(cè)量方式,工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制目前普遍采用的是傳統(tǒng)的PID控制方式。本文針對(duì)直線光柵尺的校準(zhǔn)和基于此的伺服系統(tǒng)的控制做了研究,搭建了直線光柵伺服系統(tǒng)并應(yīng)用了雙讀數(shù)頭自校準(zhǔn)的校準(zhǔn)方式和伺服系統(tǒng)的自抗擾控制。本文分析了直線光柵測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量誤差,并根據(jù)誤差性質(zhì),分析了針對(duì)非線性誤差的校準(zhǔn)方式,介紹了雙讀數(shù)頭測(cè)定測(cè)量系統(tǒng)非線性誤差的原理,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了雙讀數(shù)頭法測(cè)定非線性誤差的可行性,并分析了測(cè)量噪聲對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。本文為直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)了自抗擾控制算法,算法采用經(jīng)典自抗擾結(jié)構(gòu),擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器接收系統(tǒng)直接輸入（即最后形成積分串聯(lián)型系統(tǒng)）,狀態(tài)誤差反饋采用非線性形式的最速控制綜合函數(shù)取反,通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了自抗擾控制算法中一些參數(shù)對(duì)控制效果的影響,比較了自抗擾控制算法與傳統(tǒng)PID控制算法對(duì)階躍響應(yīng)以及常值干擾的控制效果。本文搭建了以直線光柵為測(cè)量反饋裝置,直線無鐵芯電機(jī)為驅(qū)動(dòng)方式的一維直線氣浮高精密平臺(tái)以及包括相關(guān)驅(qū)動(dòng)器、控制器、上位機(jī)的伺服系統(tǒng);編寫了基于NI CompactRIO的LabVIEW程序,程序能實(shí)現(xiàn)雙讀數(shù)頭的測(cè)量、PID... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光柵原理圖

圖 1-2 PID 控制框圖Fig.1-2 PID control diagram 控制的核心思想是基于誤差的反饋控制，控制算法將輸出信號(hào)號(hào)作差，然后將該誤差作比例、積分、微分后進(jìn)行線性相加組的控制信號(hào)。程實(shí)際中，往往可以通過消除誤差來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制，而其中采用何種方式抑制各種不確定的外部擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)控制的影響。研究專家韓京清于上世紀(jì)末提出了基于 PID 進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，它繼承了 PID 控制的主要思想，即狀態(tài)誤差反饋，又克服了容易產(chǎn)生超調(diào)之間的矛盾，并擁有線性誤差反饋所不具有的特的擾動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償?shù)暮诵乃枷搿Ｗ钥箶_控制方法提出后，已經(jīng)有師展開了大量的理論研究與工程應(yīng)用。本文將在第三章詳細(xì)介線伺服系統(tǒng)中的自抗擾控制技術(shù)。

圖 2-1 直線光柵測(cè)量誤差Fig.2-1 Linear grating measurement error數(shù)頭自校準(zhǔn)原理文所述，由光柵測(cè)量產(chǎn)生的誤差可以分為線性誤差與非線性示。則在真實(shí)位置為 處，讀數(shù)頭在該處的讀數(shù) ( )可表 ( ) = ( д ) ( ) ： д 為線性誤差部分， ( )為非線性誤差部分。雙讀數(shù)頭自校準(zhǔn)的方法主要針對(duì)的是其中的非線性誤差部分法示意圖如圖 2-2 所示。整個(gè)過程需要測(cè)量兩輪雙讀數(shù)頭的，讀數(shù)頭 j 在實(shí)際位移 處的讀數(shù)表示為 ( )， =

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3271163