基于以太網(wǎng)通信的電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器研發(fā).pdf

1、控制器是電液伺服控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，是完成控制算法的關(guān)鍵，其性能的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度與控制精度。傳統(tǒng)控制器多采用串口、現(xiàn)場(chǎng)總線等通信方式，速率普遍較低，難以迎合控制器的高速發(fā)展方向。針對(duì)此種現(xiàn)象，本文以哈爾濱理工大學(xué)機(jī)電液一體化技術(shù)與產(chǎn)品研究所的電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)為控制對(duì)象，設(shè)計(jì)一種基于以太網(wǎng)通信的電液伺服控制器，可實(shí)現(xiàn)電液位置系統(tǒng)的閉環(huán)控制，并具有與上位機(jī)快速通信的功能。本文根據(jù)電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器的功能需求，提出控制器的總體設(shè)計(jì)

2、方案，分別從硬件、軟件及控制算法三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　針對(duì)控制器的硬件功能需求，將控制器劃分為信號(hào)采集模塊、伺服閥驅(qū)動(dòng)模塊和以太網(wǎng)通信模塊。以浮點(diǎn)型 DSP為核心處理器，設(shè)計(jì) DSP的電源及時(shí)鐘電路、A/D信號(hào)采集電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、V/I轉(zhuǎn)換電路以及以太網(wǎng)通信電路。在DSP的開發(fā)環(huán)境 CCS中，用C語(yǔ)言開發(fā) A/D、D/A、以太網(wǎng)通信的軟件驅(qū)動(dòng)及主程序。設(shè)計(jì)一種基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復(fù)合控制算法，在小范圍偏差內(nèi)實(shí)

3、行PID控制以保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性；在大范圍偏差內(nèi)實(shí)行模糊控制以調(diào)節(jié)系統(tǒng)震蕩。
　　對(duì)所設(shè)計(jì)控制器的各模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器各功能模塊能完成相應(yīng)的功能。并對(duì)比PID控制、模糊控制和基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復(fù)合控制這三種算法下電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)的階躍響應(yīng)。
　　結(jié)果表明基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復(fù)合控制器的控制性能最優(yōu)?；谝蕴W(wǎng)通信的電液伺服實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器，對(duì)改善電液伺服系統(tǒng)的通信速率及控制