電液位置伺服控制系統(tǒng)由于自身的動(dòng)力密度大、負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。其中用于實(shí)現(xiàn)控制策略的電液伺服控制器對(duì)系統(tǒng)的控制性能起著決定性作用。但是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電液伺服控制器在控制精度、可靠性等方面都有待提高,而且目前應(yīng)用于電液伺服控制系統(tǒng)的控制策略存在對(duì)精確模型依賴性強(qiáng),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以實(shí)際應(yīng)用等缺點(diǎn)。所以針對(duì)以上問題,開發(fā)了以ARM指令集為架構(gòu)的32位高性能電液伺服控制器,并提出了基于三維天牛須搜索法的PID控制策略。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此電液伺服器具有較好的控制性能,為解決目前國(guó)內(nèi)電液伺服控制領(lǐng)域面臨的問題提供了新的思路,做出了有益嘗試。本文對(duì)閥控非對(duì)稱缸位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行了建模和系統(tǒng)特性分析。分析結(jié)果表明對(duì)數(shù)字化控制器和控制策略的研究能夠提高系統(tǒng)的控制性能。開發(fā)了一種基于ARM的電液伺服控制器,完成了硬件電路設(shè)計(jì)。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了嵌入式軟件的開發(fā)工作,開發(fā)了適用于電液伺服控制系統(tǒng)的上位機(jī)調(diào)試軟件。將改進(jìn)的天牛須搜索算法應(yīng)用到PID控制算法的參數(shù)整定中,提出了基于三維天牛須搜索法的PID控制策略。通過仿真對(duì)比證實(shí)了算法的有效性。在上述研究的基礎(chǔ)上,將基... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電液伺服控制器軟件界面

第4章電液伺服控制系統(tǒng)軟件開發(fā)-37-與發(fā)送。調(diào)試軟件的數(shù)據(jù)顯示模塊如圖4-9藍(lán)色部分所示。這部分的布局方式采用了絕對(duì)布局，數(shù)據(jù)接收區(qū)域和參數(shù)發(fā)送區(qū)域采取了相同的布局方式與控件選擇，僅僅在位置與大小上略有不同。通信配置模塊主要完成對(duì)上位機(jī)通信參數(shù)的配置操作，操作界面如圖4-10所示。圖4-10通信配置模塊通信配置部分的控件布局為標(biāo)簽與控件一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以使用柵格布局的方式將窗口控件放入一個(gè)網(wǎng)格之中，然后將它們合理地劃分成若干行和列，并將其中的每個(gè)窗口控件放置在合適的單元中。上述的界面文件是由ui文件編譯而來，由于界面文件每次編譯時(shí)都會(huì)初始化，所以需要新建一個(gè)py文件調(diào)用界面文件，這個(gè)新建的py文件就是上位機(jī)調(diào)試軟件的邏輯文件，即業(yè)務(wù)文件。這種方式實(shí)現(xiàn)了顯示界面與業(yè)務(wù)邏輯的分離，使得無論是界面還是邏輯的代碼結(jié)構(gòu)都十分清晰，而且方便代碼的修改與調(diào)試工作。信號(hào)和槽是Qt的核心機(jī)制。在創(chuàng)建事件循環(huán)之后，通過建立信號(hào)和槽的鏈接就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的通信。當(dāng)信號(hào)發(fā)射時(shí)，連接的槽函數(shù)就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。在PyQt5中信號(hào)和槽通過QObject.signal.connect()進(jìn)行連接。當(dāng)對(duì)象改變其狀態(tài)時(shí)，信號(hào)就由該對(duì)象發(fā)射出去。槽用于接收信號(hào)，但它們是普通的對(duì)象成員函數(shù)。通過這個(gè)空間編程機(jī)制，信號(hào)和槽對(duì)鼠標(biāo)或者鍵盤在界面上的操作進(jìn)行相應(yīng)處理。信號(hào)與槽機(jī)制示意如圖4-11所示。在本文闡述的應(yīng)用程序中，使用內(nèi)置信號(hào)與槽進(jìn)行連接并設(shè)置了如下信號(hào)和槽：(1)對(duì)控制器串口操作開始按鈕的鼠標(biāo)左鍵單擊觸發(fā)串口開啟操作函數(shù)；(2)對(duì)控制器串口操作關(guān)閉按鈕的鼠標(biāo)左鍵單擊觸發(fā)串口關(guān)閉操作函數(shù)；(3)對(duì)參數(shù)發(fā)送區(qū)發(fā)送按鈕進(jìn)行鼠標(biāo)左鍵單擊操作觸發(fā)串口發(fā)送函數(shù)；(4)鼠標(biāo)左鍵單擊控制器串口搜索的刷新按鈕觸發(fā)串口刷新函?

第4章電液伺服控制系統(tǒng)軟件開發(fā)-39-串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)會(huì)首先從多行文本框中獲取文本，然后進(jìn)行文本格式的規(guī)范化處理與正確編碼，之后判斷是否進(jìn)行十六進(jìn)制發(fā)送，選擇發(fā)送或者十六進(jìn)制數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)從十六進(jìn)制字符串hexstr轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送，否則以消息彈窗的形式返回錯(cuò)誤信息，以轉(zhuǎn)換編碼錯(cuò)誤為例，如圖4-13所示。圖4-13轉(zhuǎn)換編碼錯(cuò)誤消息彈窗圖串口接收數(shù)據(jù)函數(shù)首先會(huì)以字節(jié)的形式讀取COM口接收到的所有數(shù)據(jù)，如果成功讀取則判斷用戶是否勾選了十六進(jìn)制接收，如果未勾選則以gb2312的編碼方式進(jìn)行解碼，否則進(jìn)入十六進(jìn)制的解碼過程，最后對(duì)所有得到的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，以0x開頭的形式將數(shù)據(jù)顯示在接受區(qū)。數(shù)據(jù)接收的具體流程如圖4-14所示。讀取串口所有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)讀取成功？開始結(jié)束是否16進(jìn)制接收？否是16進(jìn)制轉(zhuǎn)換并解碼數(shù)據(jù)解碼嚴(yán)重錯(cuò)誤彈窗：串口接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)規(guī)范化處理顯示在接受區(qū)圖4-14數(shù)據(jù)接收流程圖串口刷新函數(shù)會(huì)第一時(shí)間清空下拉選擇框中之前殘留的串口選項(xiàng)，然后搜索所有的可用串口，并對(duì)所有可用串口一一進(jìn)行檢查，確定它們中保持讀寫開啟的串口，并將串口名添加到下拉選擇框的列表中，最后完成操作關(guān)閉串口。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2907872