二維飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、飛行機(jī)構(gòu)是舞臺(tái)柵頂一種必備的機(jī)械裝置，用于舞臺(tái)表演，以此來增加舞臺(tái)演出效果，也可以用于影視劇制作、大型秀場(chǎng)表演等。飛行機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)可分為軌道式和非軌道式控制系統(tǒng)，本課題研究的是非軌道式單點(diǎn)雙電機(jī)協(xié)調(diào)控制的二維飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)。目前，我國(guó)舞臺(tái)飛行機(jī)構(gòu)從自動(dòng)化水平、設(shè)計(jì)方案、控制性能和投資費(fèi)用等相比于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，仍有較大差距。因此，研究出一款性能穩(wěn)定可靠、成本低廉的二維飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，具有一定的社會(huì)效益。本文主要工作如下所示：
　　

2、1、本文首先根據(jù)控制系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計(jì)了二維飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，根據(jù)總體結(jié)構(gòu)對(duì)控制系統(tǒng)主要部件進(jìn)行了選取。接著設(shè)計(jì)了飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的電氣控制方案，電機(jī)采用交流變頻調(diào)速；控制系統(tǒng)中的位置、速度參數(shù)用編碼器來檢測(cè)；PLC接收給定值和外部反饋信號(hào)，根據(jù)其內(nèi)部的邏輯運(yùn)算，按設(shè)計(jì)要求控制各輸出部件。
　　2、飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的主要目標(biāo)就是能夠根據(jù)已知軌跡進(jìn)行軌跡跟蹤，因此建立控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)，得出協(xié)調(diào)

3、控制中兩側(cè)鋼絲繩長(zhǎng)度、速度、加速度的求取公式。針對(duì)軌跡跟蹤過程中速度的跳躍，采用拋物線插值。設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的閉環(huán) PID反饋系統(tǒng)，以電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制輸入量進(jìn)行仿真分析。
　　3、控制系統(tǒng)以 PLC為主控制器，實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信和控制算法的實(shí)施。二維飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的編程軟件采用 STEP7軟件，上位機(jī)監(jiān)控軟件采用 WINCC，監(jiān)視界面可實(shí)現(xiàn)人機(jī)互交以及對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄等功能。
　　4、總結(jié)分析了所