本文關(guān)鍵詞：基于視覺傳感技術(shù)的液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)的方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著制造業(yè)向智能化不斷發(fā)展,位置跟蹤控制技術(shù)在裝備制造業(yè)中占據(jù)的地位越來越重,同時(shí)也對其提出了實(shí)時(shí)性、高響應(yīng)、高精度等越來越高的要求。在傳統(tǒng)位置跟蹤自動(dòng)控制系統(tǒng)中,電機(jī)伺服位置跟蹤系統(tǒng)由于安裝方便、輕巧靈活等原因,得到較為廣泛的應(yīng)用。但在高響應(yīng)、高精度趨勢的要求下,液壓伺服驅(qū)動(dòng)就突顯出了其優(yōu)勢。本課題的主要工作是對利用視覺傳感技術(shù)提取處理曲線位置進(jìn)行理論分析,在此基礎(chǔ)上對液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行研究,為二維曲線跟蹤平臺(tái)的設(shè)計(jì)提供理論支撐。首先將視覺圖像處理技術(shù)和液壓伺服控制技術(shù)融合在一起,設(shè)計(jì)出了液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)的方案。然后從理論上對視覺檢測和圖像處理技術(shù)進(jìn)行了闡述,建立提取二維曲線位置信息的方法。其次對液壓伺服系統(tǒng)進(jìn)行線性化的分析,建立了基于傳遞函數(shù)的簡化模型,在對液壓系統(tǒng)各性能參數(shù)分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求設(shè)計(jì)出了液壓各動(dòng)力機(jī)構(gòu)。在Simulink仿真環(huán)境下,建立未校正下系統(tǒng)的仿真模型并進(jìn)行仿真分析。隨后,依據(jù)液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,選擇PID結(jié)合速度與加速度反饋校正、輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制系統(tǒng),以提高對高頻輸入信號(hào)的跟蹤精度,減小時(shí)間延遲。建立采用復(fù)合控制的液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)Simulink仿真模型,通過調(diào)整校正環(huán)節(jié)的參數(shù)及優(yōu)化,使液壓伺服二維曲線跟蹤系統(tǒng)獲得了較好的控制效果,達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)期要求。
【關(guān)鍵詞】：液壓伺服 二維曲線跟蹤 視覺傳感 PID控制 速度與加速度反饋校正 前饋補(bǔ)償 Simulink仿真
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH137
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 位置跟蹤技術(shù)的應(yīng)用11
• 1.2 視覺傳感技術(shù)11-13
• 1.3 液壓伺服系統(tǒng)和電機(jī)伺服系統(tǒng)13-14
• 1.4 本課題研究的意義、難點(diǎn)及主要研究內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-17
• 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)17-23
• 2.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案17-18
• 2.2 視覺檢測系統(tǒng)18-20
• 2.2.1 光源18
• 2.2.2 鏡頭與攝像器材18-19
• 2.2.3 圖像存儲(chǔ)體與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)19-20
• 2.3 液壓伺服系統(tǒng)20-21
• 2.4 液壓伺服系統(tǒng)控制策略21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 視覺檢測和圖像處理23-37
• 3.1 CCD攝像機(jī)的原理23-26
• 3.2 跟蹤曲線圖像的預(yù)處理26-30
• 3.2.1 圖像的灰度變換26-27
• 3.2.2 圖像的平滑27-28
• 3.2.3 圖像對比度增強(qiáng)28-30
• 3.3 跟蹤曲線圖像的二值化30-32
• 3.4 二次處理32
• 3.5 跟蹤曲線圖像的特征信息提取32-35
• 3.5.1 跟蹤曲線的骨架提取32-34
• 3.5.2 跟蹤曲線骨架的毛刺剔除34-35
• 3.5.3 跟蹤曲線的特征信息提取35
• 3.6 本章小結(jié)35-37
• 第4章 液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型37-51
• 4.1 液壓閥控缸機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)方程37-42
• 4.1.1 電液伺服閥的流量方程38-40
• 4.1.2 對稱閥控對稱液壓缸的流量連續(xù)方程40-42
• 4.1.3 液壓缸和負(fù)載的力平衡方程42
• 4.2 液壓缸的方塊圖與傳遞函數(shù)42-44
• 4.3 電液伺服閥的傳遞函數(shù)44-45
• 4.4 伺服放大器的傳遞函數(shù)45
• 4.5 未校正液壓伺服機(jī)構(gòu)(單缸)的模型建立45-46
• 4.6 X、Y方向液壓伺服機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)及模型建立46-50
• 4.7 本章小結(jié)50-51
• 第5章 液壓伺服機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真51-63
• 5.1 液壓伺服機(jī)構(gòu)伺服缸受力分析51-52
• 5.2 液壓伺服機(jī)構(gòu)動(dòng)力元件參數(shù)的選擇52-56
• 5.2.1 供油壓力的選擇52
• 5.2.2 伺服液壓缸的選擇計(jì)算52-53
• 5.2.3 液伺服閥的選擇計(jì)算53-56
• 5.3 液壓伺服動(dòng)力機(jī)構(gòu)性能參數(shù)的計(jì)算56-57
• 5.3.1 閥控缸的固有頻率56
• 5.3.2 閥控缸的阻尼比56-57
• 5.4 系統(tǒng)部分機(jī)構(gòu)仿真分析57-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第6章 二維曲線跟蹤系統(tǒng)控制策略的選擇和仿真研究63-81
• 6.1 控制系統(tǒng)的模型建立63
• 6.2 速度與加速度反饋校正63-67
• 6.2.1 理論分析64-66
• 6.2.2 仿真分析66-67
• 6.3 PID結(jié)合速度與加速度反饋控制67-73
• 6.3.1 模擬PID控制67-68
• 6.3.2 數(shù)字PID控制68-71
• 6.3.3 數(shù)字PID控制器參數(shù)整定71
• 6.3.4 仿真分析71-73
• 6.4 輸入微分前饋補(bǔ)償與反饋復(fù)合控制73-79
• 6.5 本章小結(jié)79-81
• 第7章 結(jié)論81-83
• 參考文獻(xiàn)83-85
• 致謝85

【相似文獻(xiàn)】

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