气动比例位置控制系统及其在二自由度工作台中的应用研究

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气动系统以其价廉、结构简单、操作方便等特点,在工业自动化中得到愈来愈广泛的应用。气动伺服控制技术作为一种自动控制手段,在众多的工业领域中已经成功地获得了应用。本文在对气动比例位置控制系统的特性进行研究的基础上,通过对控制策略的理论和实验研究,实现了二自由度气动平台的位置控制。 本文首先根据气体热力学方程和动力学方程建立阀控缸系统的数学模型,运用LabVIEW辨识工具箱对实验系统进行模型辨识。在此基础上,对气动比例位置控制系统进行了相应的控制策略研究,设计了模糊自适应PID控制器,A/D、D/A采集卡对数据采集,传感器检测气缸活塞的实时位置,从而利用气动伺服定位系统的PID增益算法,调节不同的比例、积分、微分系数,实现控制效果。 然后介绍了硬件实验台的结构,着重论述了控制系统的组成部件及性能参数。利用图形化编程工具LabVIEW编制了控制界面,根据设计的控制算法编制了控制程序,实现了平台二自由度运动,通过实验数据,论证控制算法的可行性,对实验现象及参数影响因素进行了讨论。最后概括本文的主要工作,对研究成果进行了总结并提出了展望。
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