可編程氣動(dòng)伺服DSP控制器研究.pdf

1、氣動(dòng)伺服系統(tǒng)具有成本低、清潔、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但由于氣動(dòng)系統(tǒng)具有強(qiáng)非線性和參數(shù)時(shí)變性，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)高精度的氣動(dòng)伺服控制非常困難。本課題將在既有的自適應(yīng)魯棒控制算法的研究基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，開發(fā)嵌入式氣動(dòng)伺服控制器，并結(jié)合電腦端軌跡編程軟件，進(jìn)行了高精度軌跡跟蹤控制和定位控制的可編程氣動(dòng)伺服控制器研究。
　　首先對(duì)比分析了現(xiàn)有的氣動(dòng)伺服系統(tǒng)的模型和控制策略，介紹了嵌入式氣動(dòng)伺服控制器和可編程控制器的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了多種嵌入式控制器方案

2、的適用范圍。然后從氣動(dòng)伺服控制器的硬件需求出發(fā)，設(shè)計(jì)了以DSP28335為處理器核心，并擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集與處理、控制信號(hào)輸出、USB串行通信、藍(lán)牙通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能模塊的控制器硬件。軟件開發(fā)部分，使用Qt開發(fā)了通過(guò)G指令進(jìn)行三階S曲線規(guī)劃的可編程軟件，文中討論了三階S曲線的推導(dǎo)過(guò)程，并說(shuō)明了所設(shè)計(jì)的G指令使用規(guī)則和相關(guān)功能;DSP外設(shè)驅(qū)動(dòng)軟件部分主要介紹了掛載在DSP28335芯片上的A/D轉(zhuǎn)換芯片、D/A轉(zhuǎn)換芯片、Flash芯片以及DS

3、P片上的串行通信、定時(shí)器等驅(qū)動(dòng)的程序的開發(fā)。
　　為了進(jìn)一步提高自適應(yīng)魯棒控制算法的可移植性和智能性，應(yīng)用一種基于氣缸充氣腔壓力變化的比例方向閥死區(qū)辨識(shí)方法，并由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該辨識(shí)方法是穩(wěn)定準(zhǔn)確的;為了使用LuGre摩擦力模型更加準(zhǔn)確地描述氣缸摩擦力，應(yīng)用基于遺傳算法的氣缸摩擦力辨識(shí)方法;并在信號(hào)處理方面，介紹了卡爾曼濾波器和非線性微分跟蹤器分別在壓力信號(hào)濾波和位移信號(hào)微分濾波上的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)魯棒控制參數(shù)的自調(diào)整功能，利用R