分析儀加樣機(jī)構(gòu)模糊自適應(yīng)PID控制方法的研究.pdf

1、“全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀”是通過(guò)檢測(cè)樣本中特異性的抗原或抗體,對(duì)人體進(jìn)行疾病診斷的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)分析儀器。三維加樣機(jī)構(gòu)作為其重要的一個(gè)組成部分,負(fù)責(zé)微量生物試樣和納米磁珠的吸取、轉(zhuǎn)移和分配,其運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)的平滑性以及定位精度直接影響儀器工作的速度和檢測(cè)的精度。由于分析儀在批量化生產(chǎn)過(guò)程中,零件的加工誤差和裝配精度不同導(dǎo)致加樣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)環(huán)境有所改變,傳統(tǒng)PID控制器的同一組參數(shù)不具有普遍適用性,需對(duì)每臺(tái)儀器的參數(shù)進(jìn)行整定,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,為此本課

2、題研究一種具有自適應(yīng)能力的運(yùn)動(dòng)控制方法。
　　將模糊控制與傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合的模糊自適應(yīng)PID控制器能夠不依賴被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)被控對(duì)象的響應(yīng)在線調(diào)整 PID控制器的三個(gè)參數(shù)使其達(dá)到理想的控制效果,既具有模糊控制靈活性高、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),又具有傳統(tǒng)PID控制精度高、魯棒性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),確保實(shí)現(xiàn)加樣機(jī)構(gòu)的精確運(yùn)動(dòng)控制。
　　本文首先分析了加樣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制指標(biāo)和要求,選擇TMS320F2812作為主控芯片,并基于該主控芯片

3、設(shè)計(jì)所需的傳感器信號(hào)采集電路、通信電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等,構(gòu)成加樣機(jī)構(gòu)的閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),為后續(xù)運(yùn)動(dòng)控制方法的研究搭建平臺(tái)。
　　然后,設(shè)計(jì)基于模糊自適應(yīng)PID的運(yùn)動(dòng)控制器,確定模糊控制器的輸入量和輸出量的模糊論域,總結(jié)PID控制規(guī)律,制定模糊規(guī)則、模糊推理方法和去模糊方法。在MATLAB中利用FUZZY工具箱建立模糊控制器,以直流電機(jī)的仿真模型為被控對(duì)象進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并同傳統(tǒng)PID運(yùn)動(dòng)控制器作比較,確定模糊自適應(yīng)PID控制方法的可