基于嵌入式無(wú)軸傳動(dòng)控制器研制.pdf

1、無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)是一門新興的、跨學(xué)科的綜合型技術(shù)，是傳動(dòng)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)在印刷、機(jī)械加工等要求實(shí)現(xiàn)多軸同步傳動(dòng)的領(lǐng)域可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)較好的傳動(dòng)關(guān)系，有著很好的應(yīng)用前景。
　　 首先，論文對(duì)無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了全面、深入的研究，針對(duì)無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，在此基礎(chǔ)上完成了無(wú)軸傳動(dòng)控制器的硬件模塊電路設(shè)計(jì)，主要有以下幾部分：LM3S615 芯片控制電路設(shè)計(jì)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電

2、路設(shè)計(jì)；速度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)；液晶顯示電路設(shè)計(jì)；按鍵電路設(shè)計(jì)。
　　 其次，分析了主從式同步結(jié)構(gòu)和平行式同步結(jié)構(gòu)各自優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮選擇平行式結(jié)構(gòu)進(jìn)行同步控制?？刂破鬈浖O(shè)計(jì)采用了PID 控制算法，并對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)：采用速度差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣咚俣韧降木?；采用帶有死區(qū)的PID 控制算法來(lái)消除由于系統(tǒng)頻繁調(diào)節(jié)所引起的振蕩；采用了數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)偏差信號(hào)中的干擾、噪聲進(jìn)行濾波提高PID 控制算法的精度。對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了調(diào)試，系統(tǒng)工作穩(wěn)定

3、，控制效果良好。
　　 最后，針對(duì)PID 控制算法實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)控制存在的問(wèn)題，本文采用了基于隱式廣義預(yù)測(cè)控制算法進(jìn)行改進(jìn)。文中討論了隱式廣義預(yù)測(cè)控制算法的基本結(jié)構(gòu)和原理。利用隱式廣義預(yù)測(cè)控制求取最優(yōu)控制律，即根據(jù)輸入輸出數(shù)據(jù)直接辨識(shí)求取最優(yōu)控制律中的參數(shù)，簡(jiǎn)化了控制算法；通過(guò)對(duì)一個(gè)非最小相位系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真來(lái)分析廣義預(yù)測(cè)中主要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響。根據(jù)直流伺服電機(jī)參數(shù)推導(dǎo)出電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)該模型采用隱式廣義預(yù)測(cè)算法和PID算法