2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氣動系統(tǒng)具有環(huán)保,成本低,結(jié)構(gòu)簡單,易于操作等優(yōu)點,近年來在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)在,隨著電-氣比例/伺服控制技術(shù)的出現(xiàn),氣動系統(tǒng)已經(jīng)從以前的邏輯控制領(lǐng)域擴展到了伺服控制領(lǐng)域。對氣動伺服控制系統(tǒng)的研究,也已從起初對任意點定位控制技術(shù)的研究發(fā)展到了對連續(xù)軌跡跟蹤控制的研究。
   本課題的主要研究對象為單桿雙作用普通氣缸。根據(jù)其特點設(shè)計高性能的控制器對其進行任意點定位和連續(xù)軌跡跟蹤控制的研究,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)基于比例閥控普通缸

2、的柔性定位氣動機械手的研制。主要研究內(nèi)容如下:
   首先,搭建了系統(tǒng)的硬件實驗平臺。對系統(tǒng)的特性和工作原理進行了詳細分析,在此基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,模型表明該系統(tǒng)是一個高階非線性系統(tǒng)。為此本文對模型進行了簡化,得到了一個三階數(shù)學(xué)模型。穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)的基本要求之一,本文運用MATLAB控制工具箱對系統(tǒng)進行了穩(wěn)定性分析,分析結(jié)果表明該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。
   其次,依據(jù)經(jīng)典控制理論和智能控制理論,為系統(tǒng)設(shè)計了PID控

3、制器,并用MATLAB模糊控制工具箱建立了系統(tǒng)跟蹤階躍、方波和正弦信號的模糊控制器。同時,鑒于圖形化編程語言的快捷性和方便性,本文采用Labview和Matlab混合編程的方法編寫控制軟件。分別對階躍信號、方波信號和正弦信號的系統(tǒng)響應(yīng)進行了PID控制的實驗研究和模糊控制的實驗研究,發(fā)現(xiàn)了PID控制器在該非線性系統(tǒng)中的不足并對其進行了改進。但從總體上看,誤差仍很大并且系統(tǒng)的穩(wěn)定性很差。對系統(tǒng)的模糊控制進行了大量的實驗。實驗結(jié)果表明,該模糊

4、控制器很好地解決了階躍響應(yīng)的爬行振蕩和方波響應(yīng)的不穩(wěn)定性等問題,提高了正弦跟蹤響應(yīng)的精度,并在一定頻率范圍內(nèi)都得到了較高精度的正弦信號跟蹤響應(yīng),增強了系統(tǒng)的適應(yīng)能力。因此,本文提出的模糊控制方法是穩(wěn)定和有效的。
   然后,應(yīng)用氣壓傳動原理,設(shè)計一個完成刀具抓取、運輸和換刀的氣動機械手。并將PID控制算法和模糊控制算法應(yīng)用到氣動換刀機械手,實現(xiàn)了機械手在水平方向的柔性定位。從而實現(xiàn)了本課題的研究目標,為氣動換刀機械手的應(yīng)用做好了

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