基于网络控制的多机协调控制系统的研究

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随着现代社会工业技术的快速发展,人们对产品性能和质量的要求也越来越高,单台电机的运行方式已经不能满足现代高科技发展的要求,而需要多台电机配合才能完成生产。因此,多电机协调控制在工业发展中具有很重要的作用和应用前景。然而早期的多电机协调系统都是通过机械方式连接,这就导致多机系统庞大,机械成本高,还使得系统维护升级时对机械连接部件的改造变得困难,而且系统运行时机械部件会发生磨损导致控制精度降低。因此将网络控制应用到多机协调系统中是很有必要的。本文在这个大坏境下开始了课题的研究——基于网络环境的多机协调控制系统。多台电机能否协调运行直接影响着控制系统的性能,并关系到系统的可靠性和控制精度。因此,研究网络控制的多机协调控制系统这个课题非常有意义。  本文以他励直流电动机为被控对象研究多机协调系统,并以功率平衡为目标完成多机协调控制。本文在前人对多机协调控制策略研究的基础上,提出了一种新的控制策略——基于主令参考模型的CMAC(小脑模型关节控制器)协调控制策略。该策略基于主令参考模式,并利用CMAC算法实现快速跟踪,同时基于网络实现监督控制。  论文首先针对不同控制对象并基于仿真验证了CMAC的性能,通过与PID控制器比较,得出了以下结论:CMAC跟踪时变系统和未知模型时具有较大的优势即跟踪速度快、超调量小,并具有参数调整范围大,灵活性好的特点。  最后在Matlab/Simulink环境下针对两台及三台电机协调系统进行了建模和仿真,应用CMAC控制器实现了两台及三台电机的功率平衡同时能达到转速一致,验证了采用CMAC功率平衡控制器可以完成多机协调控制。论文最后还讨论了网络环境下通信延时对协调控制系统的影响。  
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