一台数控机床的先进程度衡量着一个国家制造业的先进水平,而数控机床最核心的部分就是数控机床控制系统。近年出现的ARM数入式系统具有硬件资源丰富、性能好、成本低和功耗低等优点,FPGA技术具有可重复编程、在线升级、实时性好、可靠性高等优点。为了克服传统的数控机床成本高、控制精度低、实时性差,可靠性低等缺点,研究基于ARM+FPGA架构的新型数控机床系统,具有重要的社会经济意义和重大的经济价值本文以数控机床为工程背景,以何服电机PMSM为具体对象以ARM+FPGA作为数控系统的实现平台,从提高何服系统位置环控制的自适应能力,提高位置环、速度环和电流环等复杂运算的处理速度,提高系统管理与控制程序开发的简单性、界面的美观性等方面开展了深入的研究。其主要研究工作和结论如下:(1)在对比分析了几种控制系统架构基础上,提出了一种基于ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案。该系统采用以ARM作为系统主控与运动轨迹计算芯片,FPGA作为何服系统运动控制芯片,而其中的FPGA运动控制系统包括自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块三大部分(2)针对提出的 ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案,进行了有关数学模型的建立占推导,并借助MATLAB工具建立系统仿真模型进行仿真。系统仿真结果表明,该系统位置响应超调量小,响应时间短,系统性能优越(3)为了提高运动控制的实时性、可靠性、灵活度,根据运动控制系统的模型,提出了一种FPGA实现的运行控制系统的结构,井详细进行了自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块等内部各模块的设计,之后利用HDL进行了有关模块的程序设计和PGA实现仿真(4)针对基于ARM微处理器的主挖与运动轨迹计算系统,进行了系统控制界面的设计,FPGA与ARM芯片、FPGA与上位机等通信程序设计,进行了运动控制中加减速、插补方法的分析与设计关键字:数控机床:水磁同步电机:自适应模糊控制:ARM:FPGA
上传时间: 2022-03-11
上传用户:20125101110
基于混沌蚂蚁群算法的PID控制器的参数整定
标签: 蚂蚁算法
上传时间: 2022-03-12
上传用户:
自抗扰控制是一种以PID控制为基础,并对其做出改进的环路控制方式。理论上控制效果好于PID,且能够替代PID控制
标签: 自抗扰控制
上传时间: 2022-04-19
上传用户:bluedrops
自抗扰控制入门的资料,可以好好看一看了。。。。。。。。。。。。
标签: 自抗扰控制
上传时间: 2022-04-29
上传用户:
文档为模糊自适应PID控制系统的研究及MATLAB仿真总结文档,是一份不错的参考资料,感兴趣的可以下载看看,,,,,,,,,,,,,
上传时间: 2022-06-28
上传用户:
文档为基于ADAMS和MATLAB的Stewart并联机器人-模糊自适应PID控制仿真总结文档,是一份不错的参考资料,感兴趣的可以下载看看,,,,,,,,,,,,,
上传时间: 2022-06-29
上传用户:ttalli
ADRC自抗扰控制simulink仿真程序,包含simulink仿真框图及代码,可以运行。
上传时间: 2022-07-01
上传用户:jiabin
基于MATLAB/Simulink环境下的PID参数整定
上传时间: 2022-07-24
上传用户:
关于pid参数整定有效理解和计算对于新手有很大帮助
上传时间: 2022-07-28
上传用户:ttalli
超声波电机(Ultrasonic Motor简称USM)是八十年代发展起来的新型微电机。本文针对超声波电机及其控制技术的研究现状和发展趋势,以我国研究技术相对比较成熟并有产业化前景的行波超声波电机(Traveling-wave Ultrasonic Motor简称TUSM)的伺服控制技术为研究对象,以直径60mm的行波超声波电机TUSM60为研究实例,在特性测试、动稳态性能分析,辨识模型建立、控制策略与控制算法的选择与实现等方面展开研究。本论具体的研究内容为: 在分析超声波电机研究历史和现状的基础上,结合国内外超声波电机特别是行波超声波电机控制技术的发展趋势,重点论述了行波超声波电机及其驱动控制技术的研究进展。 介绍行波超声波电机的基本结构,并从该电机的主要理论基础--压电原理、行波合成、接触模型出发,分析了行波超声波电机定子质点的运动方程.并结合定转子摩擦接触特点,分析了行波超声波电机的运行机理。 根据对行波超声波电机测试和高精度控制的要求,研制出基于双DSP和FPGA的超声波电机高性能测试控制平台。其中控制核心采用了双DSP结构,可以在对行波超声波电机进行控制的同时,将必要的参数读取出来进行分析和研究。为行波超声波电机瞬态特性分析以及控制策略、控制算法的深入研究打下了基础。 对电机的瞬态、稳态特性进行的测试,可以分析驱动频率、电压以及相位差等调节量对电机输出的影响。在此基础上进一步对行波超声波电机的调节方式、控制算法选择方面进行分析,并得到相应结论。 通过对实验数据的总结和归纳,利用系统辨识中的非参数方法,建立在特定频率条件下的近似线性模型。在行波超声波电机工作范围内,辨识若干组不同频率条件下的近似线性模型,将这些模型的参数进行二维或三维拟合,可以得到一个关于行波超声波电机传递函数的模型。辨识模型的建立为合理的选择和优化控制参数,控制效果的验证等提供了行之有效的手段。 在对行波超声波电机的速度控制、位置控制展开的研究中.首先利用遗传算法对常规PI恒转速控制的控制参数整定及修正方法进行了研究;利用神经元的在线自学习能力,研究和设计单神经元PID-PI转速控制器,提高控制系统对电机非线性和时变性的适应能力;为了消除在伺服控制中,单一调节量(驱动频率)情况下,低转速的跳跃问题,研究和讨论了多调节量分段控制方法,并利用模糊控制对控制方法的有效性进行了验证;在位置控制中,利用转速控制研究的结果,研究和设计了位置--速度双环(串级)控制器,实现了电机高精度位置伺服控制。 通过对已有控制系统的改进和简化,设计和研制了具有实用化价值行波超声波电机控制器:并将研究成果应用于针对核磁成像设备而设计的行波超声波电机随动控制系统中,同时尝试了将该控制器用于高精度X-Y两维定位平台。
上传时间: 2013-07-13
上传用户:mpquest