本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計方法研究

  更多相關(guān)文章： 網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng) 協(xié)同設(shè)計 調(diào)度 自適應(yīng)模糊控制

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)(Networked Motion Control System,NMCS)是建立在網(wǎng)絡(luò)平臺上由電機等被控對象、執(zhí)行器、傳感器和控制器組成的閉環(huán)運動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)實時信號交互、資源共享、監(jiān)控調(diào)度信息等功能。其廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動控制等領(lǐng)域。由于運動控制系統(tǒng)具有較高實時性,網(wǎng)絡(luò)的加入使得運動控制系統(tǒng)很難滿足該要求。因此,研究NMCS協(xié)同控制方法,改善其整體性能的研究具有重要的理論與應(yīng)用意義。本課題兼顧NMCS的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和控制質(zhì)量,研究NMCS的控制與調(diào)度協(xié)同設(shè)計方法,并開展相關(guān)仿真研究。主要完成以下工作:完成無網(wǎng)絡(luò)和有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下雙閉環(huán)運動控制系統(tǒng)的仿真建模實驗;研究它們在滿載啟動、制動和反轉(zhuǎn)情況下的控制特性;研究網(wǎng)絡(luò)不確定因素如丟包率、網(wǎng)絡(luò)干擾、時延、傳輸速率等對雙閉環(huán)運動控制系統(tǒng)的性能影響,并完成相關(guān)的仿真實驗研究。針對NMCS中控制器的控制策略,對比研究PID與自適應(yīng)模糊控制算法,并完成相關(guān)的仿真建模實驗;針對NMCS中調(diào)度策略,對比研究動態(tài)與靜態(tài)順序調(diào)度策略,并完成相關(guān)的仿真建模實驗。討論控制與調(diào)度之間的關(guān)系,研究并分析目前幾種控制和調(diào)度協(xié)同設(shè)計方法,如:魯棒控制與調(diào)度的協(xié)同設(shè)計方法、基于混合邏輯動態(tài)模型的協(xié)同設(shè)計方法、基于狀態(tài)反饋的協(xié)同設(shè)計方法和基于誤差閾值的協(xié)同設(shè)計方法,并總結(jié)它們的設(shè)計流程。完成幾種控制與調(diào)度協(xié)同設(shè)計方法的仿真建模及它們的對比實驗,包括:基于允許誤差閾值調(diào)度與PID控制的協(xié)同設(shè)計仿真、自適應(yīng)模糊控制與允許誤差閾值網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的協(xié)同設(shè)計仿真、模糊調(diào)度與PID控制的協(xié)同設(shè)計仿真。提出自適應(yīng)模糊控制與允許誤差閾值模糊網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的NMCS協(xié)同設(shè)計方法。分析該方法的協(xié)同控制思想,即一方面對單個電機回路采用自適應(yīng)模糊控制,改善網(wǎng)絡(luò)及其他等不確定因素對閉環(huán)控制系統(tǒng)性能的影響;另一方面,根據(jù)控制系統(tǒng)的響應(yīng)輸出,通過允許誤差閾值的模糊調(diào)度器來調(diào)節(jié)各個電機回路的執(zhí)行順序,從而保證各控制回路的控制性能;給出自適應(yīng)模糊控制器設(shè)計和基于誤差閾值的網(wǎng)絡(luò)模糊調(diào)度器設(shè)計;進行NMCS滿載啟動、制動和反轉(zhuǎn)的相應(yīng)仿真實驗研究。通過仿真實驗得出,所提方法具有良好的抗干擾性和動態(tài)跟隨性。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng) 協(xié)同設(shè)計 調(diào)度 自適應(yīng)模糊控制
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及研究目的和意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展概況11-15
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 控制器控制策略研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 控制和調(diào)度協(xié)同設(shè)計研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 雙閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)17-31
• 2.1 運動控制系統(tǒng)控制原理17
• 2.2 運動控制系統(tǒng)性能指標17-19
• 2.3 網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)19-27
• 2.3.1 網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19
• 2.3.2 網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)設(shè)計性能指標19-20
• 2.3.3 網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)實時性要求20-21
• 2.3.4 基于Truetime的NMCS仿真平臺21-23
• 2.3.5 單回路雙閉環(huán)的NMCS仿真建模23-26
• 2.3.6 單回路雙閉環(huán)的NMCS仿真結(jié)果及分析26-27
• 2.4 網(wǎng)絡(luò)因素對單回路雙閉環(huán)NMCS的性能影響研究27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 多回路NMCS控制與調(diào)度策略的研究31-41
• 3.1 多回路NMCS的PID控制方法研究31-34
• 3.1.1 PID控制的多回路NMCS結(jié)構(gòu)31-32
• 3.1.2 仿真建模32-33
• 3.1.3 仿真結(jié)果及分析33-34
• 3.2 多回路NMCS的自適應(yīng)模糊控制方法研究34-38
• 3.2.1 自適應(yīng)模糊控制原理34-36
• 3.2.2 自適應(yīng)模糊控制的多回路NMCS控制結(jié)構(gòu)36
• 3.2.3 仿真建模36-37
• 3.2.4 仿真結(jié)果及分析37-38
• 3.3 多回路NMCS的動態(tài)調(diào)度方法研究38-40
• 3.3.1 動態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度與靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度38
• 3.3.2 動態(tài)調(diào)度的多回路NMCS控制結(jié)構(gòu)38
• 3.3.3 仿真建模38-39
• 3.3.4 仿真結(jié)果及分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 NMCS控制與調(diào)度的協(xié)同設(shè)計方法41-51
• 4.1 控制與調(diào)度的關(guān)系41
• 4.2 幾種控制與調(diào)度協(xié)同設(shè)計方法41-49
• 4.2.1 魯棒控制與調(diào)度的協(xié)同設(shè)計方法41-44
• 4.2.2 基于集成控制與調(diào)度的協(xié)同設(shè)計方法44-46
• 4.2.3 基于狀態(tài)反饋的控制與調(diào)度的協(xié)同設(shè)計方法46-48
• 4.2.4 基于允許誤差閾值的控制與調(diào)度的協(xié)同設(shè)計方法48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-51
• 第五章 網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計仿真研究51-59
• 5.1 基于允許誤差閾值的控制與調(diào)度的協(xié)同設(shè)計仿真研究51-55
• 5.1.1 基于允許誤差閾值調(diào)度與控制的多回路NMCS控制結(jié)構(gòu)51-52
• 5.1.2 允許誤差閾值調(diào)度器52
• 5.1.3 PID控制器52-53
• 5.1.4 基于誤差閾值的控制與網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的NMCS仿真建模53-54
• 5.1.5 仿真結(jié)果及分析54-55
• 5.2 自適應(yīng)模糊控制與允許誤差閾值網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的協(xié)同設(shè)計仿真研究55-57
• 5.3 模糊調(diào)度與PID控制的協(xié)同設(shè)計仿真研究57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第六章 自適應(yīng)模糊控制與允許誤差閾值的模糊調(diào)度協(xié)同設(shè)計59-69
• 6.1 自適應(yīng)模糊控制與允許誤差閾值的模糊調(diào)度協(xié)同控制思想59-60
• 6.2 自適應(yīng)模糊控制器設(shè)計60-62
• 6.3 允許誤差閾值的模糊調(diào)度器設(shè)計62-65
• 6.4 自適應(yīng)模糊控制與允許誤差閾值模糊調(diào)度的NMCS仿真建模65-67
• 6.5 仿真研究結(jié)果及分析67-68
• 6.6 本章小結(jié)68-69
• 第七章 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-76
• 附錄76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳衍峰;李春;;不確定廣義時滯系統(tǒng)的魯棒H_∞控制[J];通化師范學(xué)院學(xué)報;2016年02期

2 柯江勝;倪建軍;吳榴迎;;一種改進的魯棒SLAM算法[J];計算機與現(xiàn)代化;2016年02期

3 陳浩;盧偉;趙賢林;王玲;章永年;何小杭;;基于力反饋的拖拉機駕駛機器人換擋機械手模糊PID自適應(yīng)控制方法研究[J];南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2016年01期

4 陳震;劉振興;費貴榮;;模糊PI控制在永磁同步電機中的應(yīng)用研究[J];福建電腦;2016年01期

5 王巖巖;劉偉;汪志鳴;;不確定時滯奇異攝動系統(tǒng)的魯棒H_∞控制[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2016年02期

6 張嘯宇;劉電霆;;雙采樣率網(wǎng)絡(luò)化串級控制系統(tǒng)的綜合調(diào)度策略研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2016年01期

7 李君;劉斌;蔣崢;;基于時延灰色預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)機器人網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制[J];計算機仿真;2016年01期

8 楊航;劉凌;閻治安;楊嫻;;雙閉環(huán)Buck變換器系統(tǒng)模糊PID控制[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2016年04期

9 宋怡霖;陳新楚;鄭松;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)的研發(fā)[J];微型機與應(yīng)用;2016年01期

10 桑磊;陸陽;俞磊;;基于貪心策略的EDF調(diào)度算法優(yōu)化[J];計算機工程;2015年12期

，

本文編號：692174