現(xiàn)階段光柵尺高精密工作臺校準一般需要激光干涉儀等高精度的測量方式,工作臺的運動控制目前普遍采用的是傳統(tǒng)的PID控制方式。本文針對直線光柵尺的校準和基于此的伺服系統(tǒng)的控制做了研究,搭建了直線光柵伺服系統(tǒng)并應(yīng)用了雙讀數(shù)頭自校準的校準方式和伺服系統(tǒng)的自抗擾控制。本文分析了直線光柵測量系統(tǒng)的測量誤差,并根據(jù)誤差性質(zhì),分析了針對非線性誤差的校準方式,介紹了雙讀數(shù)頭測定測量系統(tǒng)非線性誤差的原理,通過仿真實驗驗證了雙讀數(shù)頭法測定非線性誤差的可行性,并分析了測量噪聲對測定結(jié)果的影響。本文為直線運動平臺設(shè)計了自抗擾控制算法,算法采用經(jīng)典自抗擾結(jié)構(gòu),擴張狀態(tài)觀測器接收系統(tǒng)直接輸入（即最后形成積分串聯(lián)型系統(tǒng)）,狀態(tài)誤差反饋采用非線性形式的最速控制綜合函數(shù)取反,通過仿真實驗分析了自抗擾控制算法中一些參數(shù)對控制效果的影響,比較了自抗擾控制算法與傳統(tǒng)PID控制算法對階躍響應(yīng)以及常值干擾的控制效果。本文搭建了以直線光柵為測量反饋裝置,直線無鐵芯電機為驅(qū)動方式的一維直線氣浮高精密平臺以及包括相關(guān)驅(qū)動器、控制器、上位機的伺服系統(tǒng);編寫了基于NI CompactRIO的LabVIEW程序,程序能實現(xiàn)雙讀數(shù)頭的測量、PID... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光柵原理圖

圖 1-2 PID 控制框圖Fig.1-2 PID control diagram 控制的核心思想是基于誤差的反饋控制，控制算法將輸出信號號作差，然后將該誤差作比例、積分、微分后進行線性相加組的控制信號。程實際中，往往可以通過消除誤差來實現(xiàn)系統(tǒng)的控制，而其中采用何種方式抑制各種不確定的外部擾動對系統(tǒng)控制的影響。研究專家韓京清于上世紀末提出了基于 PID 進行改進和創(chuàng)新，它繼承了 PID 控制的主要思想，即狀態(tài)誤差反饋，又克服了容易產(chǎn)生超調(diào)之間的矛盾，并擁有線性誤差反饋所不具有的特的擾動估計補償?shù)暮诵乃枷�。自抗擾控制方法提出后，已經(jīng)有師展開了大量的理論研究與工程應(yīng)用。本文將在第三章詳細介線伺服系統(tǒng)中的自抗擾控制技術(shù)。

圖 2-1 直線光柵測量誤差Fig.2-1 Linear grating measurement error數(shù)頭自校準原理文所述，由光柵測量產(chǎn)生的誤差可以分為線性誤差與非線性示。則在真實位置為 處，讀數(shù)頭在該處的讀數(shù) ( )可表 ( ) = ( д ) ( ) ： д 為線性誤差部分， ( )為非線性誤差部分。雙讀數(shù)頭自校準的方法主要針對的是其中的非線性誤差部分法示意圖如圖 2-2 所示。整個過程需要測量兩輪雙讀數(shù)頭的，讀數(shù)頭 j 在實際位移 處的讀數(shù)表示為 ( )， =

【參考文獻】：
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碩士論文
[1]基于自抗擾控制技術(shù)的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)研究[D]. 梁芳.天津理工大學(xué) 2012
[2]自抗擾控制技術(shù)在AUV航向控制中的應(yīng)用[D]. 張立明.哈爾濱工程大學(xué) 2009
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本文編號：3271163