發(fā)布時(shí)間：2018-05-23 21:40

  本文選題：音圈電機(jī) + 力控制系統(tǒng)　； 參考：《青島大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在現(xiàn)代工業(yè)科技大發(fā)展的時(shí)代下,精密加工和檢測(cè)工業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn),尤其是在小型微電機(jī)的力控制方面,對(duì)其要求更是越來(lái)越嚴(yán)謹(jǐn)。所以,研究力控制系統(tǒng),使其有更快的響應(yīng)速度,更好的跟蹤性能,更精確的控制精度,具有非常重要的意義。但是,在目前實(shí)際的力控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,現(xiàn)在的力控制系統(tǒng)越來(lái)越不能滿足精密加工和檢測(cè)工藝日益嚴(yán)苛的要求。PID控制算法是最常規(guī)而且比較有效的控制在方法,但是控制信號(hào)的改變對(duì)其影響較大,抗干擾能力較差,不能滿足力控制系統(tǒng)的高精確性要求。本文基于DSP和音圈電機(jī)的力控制系統(tǒng),引入前饋控制和電流環(huán)PI控制相結(jié)合的控制方法,在力控制系統(tǒng)中進(jìn)行了研究、設(shè)計(jì)和分析,結(jié)合觸摸屏性能檢測(cè)工藝進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。第一,本文開(kāi)始對(duì)力控制系統(tǒng)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了研究分析,并對(duì)音圈電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)工作原理進(jìn)行了研究分析,在進(jìn)行力學(xué)和電學(xué)分析之后,得到電機(jī)數(shù)學(xué)模型,針對(duì)該力控制系統(tǒng),進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性參數(shù)與控制參數(shù)的最優(yōu)化分析。第二,基于電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,研究觸摸屏性能檢測(cè)的力控制策略,并進(jìn)行了仿真分析。為提高力的精度和電機(jī)響應(yīng)速度,電流環(huán)采用PI反饋控制,結(jié)合前饋控制,用前饋補(bǔ)償?shù)男问綇浹a(bǔ)力的動(dòng)態(tài)滯后量,提高推力精度與響應(yīng)速度。第三,設(shè)計(jì)了力控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括:DSP控制器及其外圍電路設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、電流采樣信號(hào)和過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)和工程位置檢測(cè)電路設(shè)計(jì)。第四,設(shè)計(jì)了力控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)包括:主程序設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)、前饋算法程序設(shè)計(jì),整個(gè)程序采用模塊化設(shè)計(jì),包括電流環(huán)模塊設(shè)計(jì)和位置檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)。建立了模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了理論的正確性和控制方法的可行性。
[Abstract]:In the era of great development of modern industrial science and technology, the development of precision machining and detection industry is advancing by leaps and bounds, especially in the field of force control of small micromotors, the requirements are becoming more and more rigorous. Therefore, it is of great significance to study the force control system with faster response speed, better tracking performance and more accurate control accuracy. However, in the actual force control system running process, the current force control system is more and more unable to meet the increasingly stringent requirements of precision machining and testing technology. Pid control algorithm is the most common and more effective control method. However, the change of control signal has great influence on it, and its anti-jamming ability is poor, which can not meet the requirement of high precision of force control system. Based on the force control system of DSP and voice coil motor, this paper introduces the control method of the combination of feedforward control and current loop Pi control, studies, designs and analyzes the force control system, and studies and designs the touch screen performance detection technology. First, this paper begins to study and analyze the development and research status of the force control system, and analyzes the basic structure and working principle of the voice coil motor. After the mechanical and electrical analysis, the mathematical model of the motor is obtained. The dynamic characteristic parameters and control parameters are optimized for the force control system. Secondly, based on the mathematical model of motor, the force control strategy of touch screen performance detection is studied, and the simulation analysis is carried out. In order to improve the precision of the force and the response speed of the motor, the current loop adopts Pi feedback control, combined with the feedforward control, and compensates the dynamic lag of the force in the form of feedforward compensation, and improves the thrust accuracy and response speed. Thirdly, the hardware system of force control system is designed. The hardware system design includes the design of the controller and its peripheral circuit, the drive circuit design, the current sampling signal and over-current protection circuit design and the engineering position detection circuit design. Fourthly, the software system of force control system is designed. The software design includes: main program design, interrupt service subroutine design, feedforward algorithm program design, the whole program is modular design, including current loop module design and position detection module design. The simulation experiment platform is established, the experimental research is carried out, the experimental data are analyzed, and the correctness of the theory and the feasibility of the control method are verified.
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曾勇;鄒遠(yuǎn)文;李晉川;黃學(xué)進(jìn);;動(dòng)態(tài)負(fù)載下音圈電機(jī)控制模式設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2016年12期

2 王文豪;;電流可控的音圈電機(jī)無(wú)針注射系統(tǒng)[J];山東工業(yè)技術(shù);2016年22期

3 鄒艷榮;鄭政;;一種用于高頻超聲探頭的掃描電機(jī)及控制系統(tǒng)[J];電子科技;2016年10期

4 顧營(yíng)迎;霍琦;李昂;李大為;徐振邦;李義;吳清文;;用于光學(xué)遙感器耐受衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)環(huán)境地面測(cè)試的六自由度平臺(tái)[J];光學(xué)精密工程;2016年09期

5 邵琳達(dá);趙英偉;;音圈電機(jī)直流驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2016年24期

6 邵琳達(dá);趙英偉;;音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)小角度轉(zhuǎn)臺(tái)控制方法研究[J];兵器裝備工程學(xué)報(bào);2016年08期

7 白可;賀鋒濤;張敏;孫力;;基于灰度共生矩陣的激光散斑評(píng)價(jià)方法[J];激光技術(shù);2016年04期

8 尹訓(xùn)鋒;潘松峰;尹峰松;劉朔;;基于模糊PID的直線音圈電機(jī)位置控制系統(tǒng)的研究[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2016年07期

9 尹峰松;潘松峰;尹訓(xùn)鋒;;基于DSP的音圈電機(jī)位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2016年06期

10 敬子建;徐明龍;田征;;一種新型壓電驅(qū)動(dòng)快速控制反射鏡[J];空間電子技術(shù);2016年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 何偉崇;面向機(jī)器人拋光打磨的一維恒力裝置及控制系統(tǒng)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

2 王佳斌;劑量可調(diào)式音圈電機(jī)連續(xù)噴射系統(tǒng)的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2016年

3 張璐璐;數(shù)字式比例閥控制器及其PID參數(shù)整定研究[D];浙江大學(xué);2014年

4 陳佳溪;基于PMAC焊線機(jī)控制系統(tǒng)研究及應(yīng)用[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

5 何路;基于音圈電機(jī)的多自由度主動(dòng)減振系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2013年

6 馬志鵬;基于音圈電機(jī)的高速精密定位系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為與控制方法[D];天津大學(xué);2012年

7 劉麗麗;音圈電機(jī)位置伺服控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 黃浩;基于音圈電機(jī)的力/位控制及應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1926475