三維微操作運(yùn)動(dòng)及定位控制的研究.pdf

1、微操作技術(shù)是微機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用中重要的組成部分,研究微操作的控制問題對(duì)于微操作的應(yīng)用具有重要的作用,控制方法和控制效果的好壞直接影響微操作的精確度和工作效率.對(duì)于微操作的控制,一般運(yùn)用控制理論結(jié)合微操作自身特點(diǎn),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通訊技術(shù)和微技術(shù),實(shí)現(xiàn)控制功能.該文在研究國際上應(yīng)用在微操作系統(tǒng)各種先進(jìn)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我們的微操作系統(tǒng)的自身特點(diǎn),利用操縱桿實(shí)現(xiàn)基于視覺反饋的微操作控制和利用光柵傳感器組成閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于PID控制原理自

2、動(dòng)定位.主要從下面幾個(gè)方面進(jìn)行課題研究.對(duì)微操作系統(tǒng)的各部分組成和控制部件進(jìn)行研究,研究其控制原理和特征參數(shù),建立控制數(shù)學(xué)模型.對(duì)操縱桿控制三維工作臺(tái)定位的原理進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)控制方案,完成操縱桿控制工作臺(tái)三維定位,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,調(diào)整參數(shù)設(shè)置,選擇步進(jìn)電機(jī)速度控制模式,改善操縱桿控制效果.對(duì)微操作系統(tǒng)的定位精度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,總結(jié)該系統(tǒng)定位誤差的規(guī)律,分析造成誤差的因素,制定合適的控制方案減小定位誤差.對(duì)光柵傳感器的

3、工作原理和應(yīng)用進(jìn)行分析,完成光柵傳感器的安裝調(diào)試,實(shí)現(xiàn)光柵傳感器的計(jì)算機(jī)控制,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光柵傳感器的工作狀況,滿足該系統(tǒng)的技術(shù)要求.對(duì)閉環(huán)控制原理及常見方法進(jìn)行研究,分析并建立系統(tǒng)的控制傳遞函數(shù),選擇PID控制器作為該操作系統(tǒng)的控制器,說明PID控制適合該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;說明PID控制器的控制原理,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的數(shù)字PID控制算法,結(jié)合該系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)三維運(yùn)動(dòng)定位的特點(diǎn),提出全程比例PID控制方法,解決速度和精度的要求;對(duì)三維運(yùn)動(dòng),