舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)面子系統(tǒng)的安全性關(guān)鍵技術(shù)研究_509.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代舞臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)功能日益強(qiáng)大，其控制系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜，這些都對(duì)安全性提出了更高的要求。舞臺(tái)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)直接關(guān)系到人員和設(shè)備的安全，因此，安全性問題永遠(yuǎn)是舞臺(tái)技術(shù)的核心問題。實(shí)際舞臺(tái)系統(tǒng)中，除了常規(guī)的限位、連鎖與急停保護(hù)等安全措施外，同步控制的精準(zhǔn)性與魯棒性也是影響舞臺(tái)系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵因素之一。此外，如何將故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)應(yīng)用于舞臺(tái)控制系統(tǒng)，無疑對(duì)保證系統(tǒng)的開機(jī)率和安全性有突破性的意義。
　　基于以上考慮

2、，本文結(jié)合我國(guó)“PLC+矢量變頻器+交流電機(jī)”控制模式，重點(diǎn)以舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)面子系統(tǒng)為研究?jī)?nèi)容，開發(fā)了上位監(jiān)控軟件和PLC控制程序，并實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與PLC的OPC通信;對(duì)升降舞臺(tái)提出了一種基于干擾觀測(cè)器的多電機(jī)同步控制方法;采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)對(duì)編碼器故障進(jìn)行診斷并實(shí)現(xiàn)了軟閉環(huán)容錯(cuò)控制，主要工作包括:
　　1)舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　針對(duì)控制需求，采用Visual Basic6.0開發(fā)了上位監(jiān)控軟件的部分模塊，并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與P

3、LC的OPC通信，采用西門子Step7 V5.4軟件以梯形圖編程方式編寫PLC控制程序，在上位軟件和下位控制程序中設(shè)置完善的連鎖保護(hù)、限位保護(hù)、報(bào)警提示等安全措施。
　　2)升降舞臺(tái)系統(tǒng)基于干擾觀測(cè)器的多電機(jī)同步控制方法的研究
　　針對(duì)舞臺(tái)系統(tǒng)存在的內(nèi)部參數(shù)變化與外部擾動(dòng)的不確定性，將干擾觀測(cè)器與位置輸出耦合控制結(jié)合，提出了一種新的多電機(jī)同步控制方法。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于干擾觀測(cè)器對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外不確定性的及時(shí)準(zhǔn)確估計(jì)和補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)速度

4、高精度同步控制，同時(shí)位置輸出均值耦合算法進(jìn)一步減小了位置同步誤差。仿真結(jié)果表明此方法不僅具有較高的同步精度，而且具有良好的魯棒性。
　　3)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的編碼器故障診斷與軟閉環(huán)容錯(cuò)控制
　　針對(duì)舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中編碼器故障，將最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)與序貫概率比檢驗(yàn)(SPRT)結(jié)合，提出了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的編碼器故障檢測(cè)方法。該方法基于歷史數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)的LS-SVM預(yù)測(cè)模型，并以模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際編碼器輸出產(chǎn)生殘差，采用