發(fā)布時間：2023-04-05 03:45

　　氣懸浮平臺是目前應用最廣泛的四大懸浮(氣懸浮、磁懸浮、靜電懸浮、熱懸浮)平臺之一,平臺在工作的過程中產(chǎn)生一道氣隙,使被控對象處于懸浮狀態(tài),與傳統(tǒng)接觸式相比,具有污染度低、無摩擦、發(fā)熱小、不產(chǎn)生磁、運行速度快,加速度大等特點。這些特點對于現(xiàn)在日益發(fā)展的生產(chǎn)制造非常重要,尤其是對控制精度的要求高、控制動作精細、以及控制環(huán)境多樣化的領域,如芯片制造、微電子、半導體和互聯(lián)網(wǎng)等傳統(tǒng)控制設備無法滿足控制要求的行業(yè)。課題中氣懸浮平臺的驅(qū)動部分采用直線電機,與旋轉(zhuǎn)電機相比沒有離心力的限制,具有更大的速度和加速度,省略了中間的傳動裝置使電機結(jié)構(gòu)簡單,可以在傳統(tǒng)電機無法工作的環(huán)境下得到應用。課題針對多孔質(zhì)氣懸浮平臺在高速度高加速度狀態(tài)下的定位控制算法研究,包括以下幾個方面的研究:1.介紹了多孔質(zhì)氣懸浮平臺的結(jié)構(gòu)原理和研究現(xiàn)狀,直線電機的原理、結(jié)構(gòu)和研究現(xiàn)狀,直線電機的控制算法的研究現(xiàn)狀和優(yōu)缺點的對比,為直線電機控制算法的研究作基礎。2.首先完成了氣懸浮軟硬件實驗平臺的搭建,其主要硬件選型如下:平臺的驅(qū)動部分采用直線電機,運動控制系統(tǒng)采用運動控制卡,位置反饋器件采用光柵尺等。然后設計了平臺的伺服控制系統(tǒng),采...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的來源、背景及研究意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 課題的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氣懸浮傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀
        1.2.2 直線電機的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 直線電機控制算法的研究現(xiàn)狀
    1.3 直線電機控制算法的比較
        1.3.1 傳統(tǒng)PID控制算法
        1.3.2 智能PID控制算法
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容
第二章 氣懸浮平臺控制系統(tǒng)的建模
    2.1 多孔質(zhì)氣懸浮平臺伺服控制系統(tǒng)的設計
    2.2 直線電機的原理結(jié)構(gòu)
    2.3 直線電機控制類型的選擇
        2.3.1 直接推力控制
        2.3.2 矢量控制
        2.3.3 智能控制
    2.4 直線電機數(shù)學模型的建立和仿真
    2.5 本章小結(jié)
第三章 氣懸浮平臺的傳統(tǒng)和智能控制算法研究
    3.1 傳統(tǒng)PID控制
        3.1.1 常規(guī)PID控制器
        3.1.2 數(shù)字PID控制器
    3.2 傳統(tǒng)PID控制的MATLAB/SIMULINK仿真和分析
    3.3 智能PID控制
        3.3.1 模糊PID控制器
        3.3.2 建立模糊規(guī)則并進行模糊推理
        3.3.3 解模糊化
    3.4 智能PID控制的MATLAB/SIMULINK仿真和結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 改進型智能控制算法研究
    4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡
        4.1.1 單個神經(jīng)元結(jié)構(gòu)
        4.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡
    4.2 基于改進型智能PID控制研究
        4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
        4.2.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊PID控制器
        4.2.3 改進型智能PID控制算法控制方法
    4.3 改進型智能PID控制的MATLAB/SIMULINK仿真和分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 氣懸浮平臺的搭建和實驗
    5.1 氣懸浮平臺主要硬件的選型
        5.1.1 運動控制卡的選型
        5.1.2 位置傳感器的選型
        5.1.3 電機的選型
    5.2 實驗平臺的整體結(jié)構(gòu)
    5.3 PEWIN32PRO軟件
        5.3.1 PEWIN32PRO軟件主要工具
        5.3.2 PEWIN32PRO軟件操作界面及指令
    5.4 實驗結(jié)果和分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的專利和論文
致謝
附錄



本文編號：3782663