基于運(yùn)動(dòng)控制器LMC058的飛剪運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、飛剪在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著不可取代的作用，飛剪是對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體進(jìn)行剪切，要求能夠達(dá)到一定的剪切精度，而且保證切割刀與被切割物體在剪切過(guò)程中的速度同步?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)步，施耐德LMC058運(yùn)動(dòng)控制器能夠使飛剪的控制更加穩(wěn)定、精確和簡(jiǎn)單。智能控制算法在工業(yè)上的應(yīng)用隨著其發(fā)展而愈加廣泛，尤其是BP神經(jīng)算法，其與PID結(jié)合后，對(duì)于飛剪運(yùn)動(dòng)控制中電機(jī)的調(diào)節(jié)具有很好的效果。
　　本文首先根據(jù)飛剪運(yùn)動(dòng)的分析設(shè)計(jì)了飛剪運(yùn)

2、動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。選取施耐德公司的運(yùn)動(dòng)控制器LMC058、伺服控制器Lexium32A、伺服電機(jī)BMH0701、觸摸屏XBGT2200、PC機(jī)等作為系統(tǒng)控制設(shè)備，并定制了飛剪運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，對(duì)飛剪控制系統(tǒng)的控制圖及配電圖等進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　然后對(duì)飛剪運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。分析研究了飛剪的運(yùn)動(dòng)軌跡，提出了運(yùn)用飛剪運(yùn)動(dòng)方程式的算法實(shí)現(xiàn)飛剪的控制，具體推導(dǎo)了該算法。并分析介紹了該算法實(shí)現(xiàn)的軟件流程圖。編程軟件平臺(tái)為Somachin

3、e，該軟件具有無(wú)需定義變量，直接編寫，簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。還進(jìn)行了觸摸屏的界面設(shè)計(jì)，使得飛剪運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、直觀。
　　再對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行了軟硬件的調(diào)試，分析了在調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并提出了解決的方法。最終在該硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了飛剪的運(yùn)動(dòng)控制，該系統(tǒng)具有較高的控制精度，可以更改切割的速度及切割的長(zhǎng)度，并能使切割長(zhǎng)度的誤差控制在1mm以內(nèi)。
　　但是在調(diào)試過(guò)程中有時(shí)會(huì)遇到大擾動(dòng)，使得當(dāng)次的切割長(zhǎng)度誤差比較大。針對(duì)這一情況，提出了利用

4、BP神經(jīng)PID來(lái)代替常規(guī)PID進(jìn)行調(diào)節(jié)。給出了交流同步電機(jī)BMH0701的數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)了在矢量控制id=0的情況下該電機(jī)的傳遞函數(shù)及該伺服控制系統(tǒng)在電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)控制下的傳遞函數(shù)。詳細(xì)的介紹了BP神經(jīng)PID及BP神經(jīng)PID的控制算法，通過(guò)Matlab將BP神經(jīng)PID控制和常規(guī)PID控制進(jìn)行比較，并對(duì)BP神經(jīng)PID算法設(shè)計(jì)了GUI界面，分別比較了兩者遇到大擾動(dòng)后調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的性能，通過(guò)結(jié)果可以看出，BP神經(jīng)PID控制在遇到擾動(dòng)的