【摘要】：直線電機在例如物流系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、交通與民用以及自動化系統(tǒng)等領(lǐng)域的應用日益廣泛,直線電機已成為一個關(guān)注熱點。而直線電機的運動控制器是其性能好壞的非常重要的一個環(huán)節(jié)。本論文針對直線電機的嵌入式運動控制器開發(fā)展開研究,提出了一套完整的自整定嵌入式運動控制模塊設(shè)計方案。建立直線電機動力學模型,設(shè)計離線與在線參數(shù)辨識算法,采用一階的LTI濾波器減小高頻噪聲影響,在MATLAB/Simulink中進行恒定參數(shù)與變化參數(shù)的辨識仿真和驗證。運動控制算法設(shè)計方面,采用了非線性自適應魯棒控制算法實現(xiàn)精密運動控制,并結(jié)合在線參數(shù)辨識算法以實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)與控制器參數(shù)的自整定功能,在Simulink進行正弦響應與設(shè)計的參考軌跡響應仿真,對所提方法進行了驗證。硬件方面以C6748DSP芯片為核心運動控制處理器,通過外圍接口電路設(shè)計,搭建直線電機運動控制模塊。軟件程序的開發(fā)方面,首先對反饋脈沖捕捉子模塊、外部存儲接口子模塊、定時器子模塊和輸入輸出子模塊等模塊程序進行開發(fā)并在直流減速電機上進行各個模塊功能調(diào)試,結(jié)合本課題對DSP程序開發(fā)的流程做了詳細介紹,然后對包含PID與自適應魯棒控制(Adaptive Robust Control)算法的整體運動控制程序進行編寫調(diào)試。然后結(jié)合各個功能子模塊對直線電機進行了參數(shù)辨識實驗,最后完成直線電機基于PID和ARC控制算法的嵌入式運動控制器的試驗測試和結(jié)果比較。
[Abstract]:Linear motor has been widely used in many fields, such as logistics system, industrial equipment, transportation and civil and automation system. Linear motor has become a focus of attention. The motion controller of linear motor is a very important part of its performance. This paper aims at the development of embedded motion controller of linear motor. A complete design scheme of self-tuning embedded motion control module is proposed. The dynamic model of linear motor is established, and the off-line and on-line parameter identification algorithms are designed. The first-order LTI filter is used to reduce the influence of high-frequency noise. The constant and variable parameters are identified and verified in MATLAB/Simulink. In the design of control algorithm, nonlinear adaptive robust control algorithm is used to realize precise motion control, and on-line parameter identification algorithm is used to realize the self-tuning function of system parameters and controller parameters. Simulink is used to simulate the sinusoidal response and the reference trajectory response of design, and the proposed method is verified by C674 in hardware. 8 DSP chip is the core of the motion control processor, through the design of peripheral interface circuit, the motion control module of linear motor is built. The function debugging of each module is carried out, and the process of DSP program development is introduced in detail. Then the whole motion control program including PID and Adaptive Robust Control algorithm is compiled and debugged. The test results of the embedded motion controller of linear motor based on PID and ARC control algorithm are compared.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

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本文編號：2180022