多齒輪電氣伺服同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研制
本文關(guān)鍵詞:多齒輪電氣伺服同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:基于電氣伺服同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在控制速度、位置精度和響應(yīng)速度等方面上的巨大優(yōu)勢(shì),本文通過對(duì)多齒輪同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成和工作原理的分析,設(shè)計(jì)了具有負(fù)載周期變化功能的機(jī)械部分;以負(fù)載周期變化為干擾方式,設(shè)計(jì)了全新的具有自主切換功能的同步補(bǔ)償控制方式;以交流永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)為原型,建立了雙電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型,并對(duì)其進(jìn)行了常規(guī)PID和模糊PID的仿真分析;基于自行設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析總結(jié)。 第一章中,以電氣同步伺服控制技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)合為出發(fā)點(diǎn),,綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的研究?jī)?nèi)容,指出了現(xiàn)階段相關(guān)技術(shù)的局限性,提出了本文研究的具有自主切換功能的模糊同步控制策略,并說明所作的主要工作內(nèi)容。 第二章中,對(duì)多齒輪電氣伺服同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了詳細(xì)分析,從機(jī)械部分說明了齒輪嚙合的不同形式,并對(duì)不同嚙合形式的實(shí)現(xiàn)工藝進(jìn)行了說明,敘述了機(jī)械部分的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù);電氣部分著重介紹了下位機(jī)的三個(gè)主要內(nèi)容,并根據(jù)程序構(gòu)造及其實(shí)現(xiàn)步驟繪制了電氣系統(tǒng)運(yùn)行流程圖,同時(shí)對(duì)重要元件的選型進(jìn)行了說明。 第三章中,首先建立了系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)模型;接著通過機(jī)構(gòu)模型得出了建立雙齒輪模型的必要性;然后設(shè)計(jì)了以偏差為判斷依據(jù)的自主切換同步控制方式;最后基于自行設(shè)計(jì)的同步控制方式,利用MATLAB進(jìn)行了常規(guī)PID與模糊PID控制效果的仿真分析并進(jìn)行比較。 第四章中,利用自行搭建的試驗(yàn)臺(tái),編寫上位機(jī)和下位機(jī)控制程序,同時(shí)對(duì)上位機(jī)監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,最后將分析研究后的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)性能目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,從而論證了本文同步控制方法的合理性。 第五章中,總結(jié)了本文的主要工作,并指明了本系統(tǒng)的可優(yōu)化內(nèi)容及發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】:負(fù)載周期變化 自主切換補(bǔ)償控制 齒輪同步驅(qū)動(dòng) 電氣伺服 模糊PID
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP273;TH132.41
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 課題的背景和意義9-10
- 1.2 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 多電機(jī)同步控制方式10-13
- 1.2.2 多電機(jī)同步控制策略13
- 1.3 論文研究?jī)?nèi)容和工作13-15
- 第二章 機(jī)械及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-26
- 2.1 工作原理及性能指標(biāo)15-16
- 2.2 機(jī)械部分設(shè)計(jì)16-21
- 2.2.1 圓柱銷定位工藝17-18
- 2.2.2 負(fù)載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)18-19
- 2.2.3 絲桿傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)19-20
- 2.2.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)20-21
- 2.3 電氣部分設(shè)計(jì)21-26
- 2.3.1 電氣軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-23
- 2.3.2 上位機(jī)和下位機(jī)功能23-24
- 2.3.3 電氣硬件選型24-26
- 第三章 自主切換控制系統(tǒng)建模與仿真26-49
- 3.1 同步系統(tǒng)機(jī)構(gòu)模型26-28
- 3.2 自主切換控制系統(tǒng)模型28-38
- 3.2.1 自主切換同步控制方式28-30
- 3.2.2 單電機(jī)驅(qū)動(dòng)建模30-35
- 3.2.3 補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)35-38
- 3.3 自主切換控制系統(tǒng)仿真38-47
- 3.3.1 伺服電機(jī) Simulink 仿真38-41
- 3.3.2 常規(guī) PID 補(bǔ)償控制仿真41-44
- 3.3.3 模糊 PID 補(bǔ)償控制仿真44-47
- 3.4 仿真結(jié)果分析47-49
- 第四章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究49-59
- 4.1 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)49-53
- 4.1.1 初始位置計(jì)算49
- 4.1.2 生成目標(biāo)曲線49-51
- 4.1.3 同步算法編寫51-53
- 4.2 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)53-55
- 4.2.1 監(jiān)控界面設(shè)計(jì)53-54
- 4.2.2 通信協(xié)議編寫54-55
- 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析55-59
- 第五章 總結(jié)和展望59-61
- 5.1 工作總結(jié)59-60
- 5.2 工作展望60-61
- 致謝61-62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 附錄66
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):307697
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