《臺(tái)面球XY軌跡氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是SMC技術(shù)中心承接的國(guó)際交流合作課題項(xiàng)目之一。旨在設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)基于氣動(dòng)伺服的臺(tái)面球X-Y軌跡控制系統(tǒng),用來(lái)展示氣動(dòng)控制元件的產(chǎn)品性能,更可作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,為本科同學(xué)開(kāi)設(shè)控制理論實(shí)踐課程搭建一個(gè)良好的試驗(yàn)平臺(tái)。本論文主要是介紹硬件設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)以及后續(xù)的試驗(yàn)過(guò)程,針對(duì)臺(tái)面球控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)了各種控制器,在Matlab環(huán)境下進(jìn)行對(duì)比仿真,并將試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際搭建的硬件平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)和改進(jìn)。臺(tái)面球控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的多變量復(fù)雜控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩個(gè)方面。硬件設(shè)計(jì)方面包括機(jī)械整體外形,開(kāi)關(guān),電源的放置,采用基于RS232總線的觸摸屏裝置和基于PCI總線的NI 6014數(shù)據(jù)采集卡,還包括由流量比例閥及其驅(qū)動(dòng)電路、擺動(dòng)氣缸、凸輪推桿機(jī)構(gòu)、直滑式導(dǎo)電塑料電位器等構(gòu)成的擺缸位置伺服控制回路的設(shè)計(jì);軟件開(kāi)發(fā)部分包括觸摸屏和數(shù)據(jù)采集卡在MATLAB環(huán)境下驅(qū)動(dòng)程序的編寫,以及友好用戶接口界面的開(kāi)發(fā)。具體過(guò)程描述如下:小球在平臺(tái)上自由滾動(dòng),計(jì)算機(jī)通過(guò)觸摸屏裝置采集到小球在觸摸屏上的坐標(biāo)值,以X軸方向小球的控制為例,獲得的X軸坐標(biāo)與設(shè)定的X方向參考坐標(biāo) 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

擺缸機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)物圖

7圖 2-2 電位器位移量與輸出電壓關(guān)系曲線Fig.2-2 Relation curve about displacement of sensor and voltage磁比例閥動(dòng)比例閥是在微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展下，為滿足現(xiàn)代工業(yè)生的需要而產(chǎn)生的。早在50年代末，人們就開(kāi)始對(duì)氣動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行研究，時(shí)的技術(shù)水平以及氣體介質(zhì)的固有特性阻礙了這一技術(shù)的發(fā)展，直到70年代

供了必須的元件。本研究中所選用的就是 SMC 公司的產(chǎn)品型號(hào)為 VEF3121-1-02 的流量型電氣比例閥，圖2-3為 VEF3121-1-02 的實(shí)物圖，其工作壓力為0-1.5MPa，工作電壓為DC24V,控制電壓為直流0-5V。在下一章中給出這種閥的特性曲線。此類閥根據(jù)電流的大小，可對(duì)輸出流量進(jìn)行比例控制。有兩通閥和三通閥兩種，根據(jù)使用目的，來(lái)選擇合適的通口數(shù)及最大有效截面積等。流量型比例閥的工作原理是比例電磁鐵在控制輸入信號(hào)的激勵(lì)下，產(chǎn)生一個(gè)吸引力直接驅(qū)動(dòng)閥芯位移，并與作用在閥芯上的彈簧力平衡，實(shí)現(xiàn)電氣比例閥的輸出流量與控制輸入信號(hào)成比例關(guān)系。圖2-3 比例電磁鐵型電氣比例閥Fig.2-3 Electro-pneumatic proportional electromagnet valve


本文編號(hào)：3365413