基于ARM的疲勞試驗機數(shù)字控制器的研究.pdf

1、本文以接觸網(wǎng)零部件疲勞試驗機為研究對象，利用數(shù)字控制的優(yōu)勢和現(xiàn)代控制理論的有關(guān)成果，旨在改進原來的模擬系統(tǒng)。根據(jù)疲勞試驗機的固有特點，提出針對性的數(shù)字控制算法，同時研制出原理樣機，使其能根據(jù)需求，完成滿足一定規(guī)律的可控試驗過程。 首先，作者在閱讀了大量的國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，概述了國內(nèi)外公司在疲勞試驗機控制器方面的研究成果，并根據(jù)我們的項目需求，提出了本論文要解決的問題。 文章在分析了試驗機工況的基礎(chǔ)上，研究了閥控非對稱液

2、壓缸位置系統(tǒng)和力控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，進一步分析了液壓缸的非對稱性所引起的系統(tǒng)靜差，并將系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型離散化，得到了便于應(yīng)用數(shù)字控制的離散化數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上對位置系統(tǒng)和力控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進行了仿真計算，確定了合理的控制策略。設(shè)計了數(shù)字PID控制器對位置閉環(huán)和力控系統(tǒng)進行校正，并在此基礎(chǔ)上采用動壓反饋來提高系統(tǒng)性能，試驗結(jié)果證明采用動壓反饋能有效地提高系統(tǒng)的阻尼比。 針對試驗機的需求分析，提出了控制系統(tǒng)的硬件實施方案。選擇ARM系列芯

3、片中的AT91RM9200作為控制器的CPU，采用S1D13506的LCD控制器來完成圖形用戶界面的設(shè)計，根據(jù)信號采集的需要，選擇16位的AD7825和DA7644芯片來完成數(shù)據(jù)的模擬量輸入輸出功能。 在硬件平臺基礎(chǔ)上，選擇Linux作為控制器的操作系統(tǒng)，完成了Uboot和Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的配置和移植，編寫了控制器的A/D、D/A、LCD等多個功能模塊驅(qū)動程序；針對Linux在實時性方面的不足，采用了Xenomai技術(shù)彌補