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上海申思特自動化設備有限公司
主營產品： 美國E E傳感器,美國E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風,丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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2016-11-24 閱讀(600)
普通UNIVER氣缸伺服控制系統(tǒng)的研究
氣動系統(tǒng)以其清潔無污染、結構簡單、成本相對低廉、操作方便、易于實現自動化等特點，已成為工業(yè)自動化*的重要手段。近幾十年來，世界各國對氣動技術的研究廣泛開展，隨著電—氣／比例伺服控制技術的出現，使氣動系統(tǒng)從邏輯控制領域擴展到伺服控制領域，拓寬了氣動技術的應用范圍。
普通UNIVER氣缸伺服控制系統(tǒng)的研究 目前應用于自動織樣機上的氣動系統(tǒng)仍是傳統(tǒng)的機械調定式兩點可靠定位方式，使織樣機的性能受到了較大限制。為提高自動織樣機的性能，提出了氣動伺服控制技術在自動織樣機中的應用。 根據自動織樣機的工作需要，選用單出桿雙作用普通UNIVER氣缸作為系統(tǒng)的執(zhí)行元件，但其摩擦力的嚴重非線性和UNIVER氣缸兩腔的非對稱性等特點，加大了對該系統(tǒng)進行伺服控制的難度。的工作就是設計高性能的控制器對其進行任意點定位和連續(xù)軌跡跟蹤控制，使其滿足自動織樣機的工作需要。主要內容如下：首先，分析了現有織樣機氣動系統(tǒng)存在的問題，提出了采用氣動伺服控制技術的解決方案。通過分析系統(tǒng)的結構和工作原理，建立了應用于自動織樣機的單UNIVER氣缸伺服控制系統(tǒng)實驗平臺，采用Labview和Matlab混合編程環(huán)境實現系統(tǒng)的實時控制功能。建立了該實驗系統(tǒng)的數學模型并進行了簡化，該模型表明系統(tǒng)具有高階非線性。通過大量實驗對UNIVER氣缸的摩擦力進行了測試，同時，測定了比例閥的實際中位電壓和系統(tǒng)的動作死區(qū)電壓；并對系統(tǒng)的輸入輸出特性有了較深刻的理解，為系統(tǒng)控制器的設計提供了依據。其次，設計了PID控制器并對多種輸入信號的系統(tǒng)響應進行實驗研究，發(fā)現PID控制器在該非線性系統(tǒng)中的不足并對其進行了改進，在對正弦信號的連續(xù)軌跡跟蹤控制時，采用帶摩擦力前饋補償的PID控制器取得了一定效果，但從總體上看，誤差仍很大且穩(wěn)定性很差；對階躍響應的爬行振蕩現象和方波響應的不穩(wěn)定性問題，PID控制器都難以有效解決。為解決實驗中的上述問題，設計了模糊控制器并進行大量的重復實驗，結果表明，該模糊控制器很好地解決了階躍響應的爬行振蕩和方波響應的不穩(wěn)定性等問題，提高了正弦跟蹤響應的精度，并在一定頻率范圍內都得到了較高精度的正弦跟蹤響應，增強了系統(tǒng)的適應能力，基本達到了在自動織樣機中的應用要求。因此，提出的控制方法是穩(wěn)定和有效的。zui后，對研究工作進行了總結，提出了進一步研究工作的設想和展望。
