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《液壓伺服機構(gòu)適應(yīng)性控制之研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、技術(shù)學(xué)刊第二十五卷第一期民國九十九年13JournalofTechnology,Vol.25,No.1,pp.13-21(2010)液壓伺服機構(gòu)適應(yīng)性控制之研究魏榮輝陸志益王永建崑山科技大學(xué)機械工程系摘要本文首先應(yīng)用適應(yīng)性模式追蹤控制理論於液壓伺服機構(gòu)的定位控制，再而將數(shù)位式適應(yīng)性模式追蹤PID控制器以Delphi6.0程式實現(xiàn)於個人電腦。本文以模擬與實驗方式探討PID控制器在具有與無適應(yīng)性模式追蹤效應(yīng)時的定位性能，顯現(xiàn)適應(yīng)性模式追蹤控制效應(yīng)確實可改善PID控制器的定位性能。關(guān)鍵詞：模式追蹤控制器，PID控制，伺服機構(gòu)。ADAPTIVEM
2、ODEL-FOLLOWINGCONTROLOFTHEHYDRAULICSERVOMECHANISMJong-HweiWeiJin-ILuYung-JianWangDepartmentofMechanicalEngineeringKunShanUniversityYung-Kang,Taiwan71003,R.O.C.KeyWords:model-followingcontrol,PIDcontrol,servomechanism.ABSTRACTInthispaper,theadaptivemodel-followingcontrolth
3、eory,appliedtopositioncontrolofahydraulicservomechanismisfirstpresented.Second,adigitaladaptivemodel-followingPIDcontrollerisimplementedonaPC-basedcomputerwithDelphi6.0software.Thesimulatedandexperi-mentalresultsshowtheperformanceofthePIDcontrollerwithandwithouttheadaptiv
4、emodel-followingcontroleffects.Themodelshowingfollow-ingeffectsonpositioncontrolshowsthattheperformanceofthePIDcontrollercanbeimprovedbyasuitableadaptationsignal.用Delphi程式把所要求的位置，利用D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓一、前言驅(qū)動液壓缸，並利用電位尺回饋液壓缸伸長量，再利用A/D當(dāng)液壓伺服控制系統(tǒng)首先出現(xiàn)在工業(yè)界時，即被應(yīng)用轉(zhuǎn)換為數(shù)位信號，回傳至電腦中形成閉迴路系統(tǒng)，在控制於多
5、種精密產(chǎn)業(yè)之系統(tǒng)上，例如塑膠機械、工具機、汽車過程中加入數(shù)位PID控制法則，使其能更加快速精確的達(dá)與材料試驗機等[1]。而其數(shù)位化則是現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)的主流，目到所要求的目的。在傳統(tǒng)數(shù)位伺服控制器方面，限於硬體前的產(chǎn)業(yè)對控制的精確度要求越來越高，尤其是電子產(chǎn)及理論過於複雜，常以線性化的數(shù)學(xué)模式來設(shè)計定增益的業(yè)，目前大部分是以μm為單位，甚至是以奈米為單位來控制器，如PID控制器。而液壓伺服機構(gòu)在實際的操作上，開發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)品，這並不是人力所能達(dá)到的，所以，就必須大都是使用在變動的負(fù)荷條件下，而液壓伺服機構(gòu)本身之仰賴電腦控制。如同其他技術(shù)一般，有越來越
6、多液壓伺服非線性程度又相當(dāng)嚴(yán)重，諸如液壓系統(tǒng)本身之流量－壓力控制之應(yīng)用已由數(shù)位技術(shù)取代過去所使用的類比技術(shù)。的非線性特性等。因此，要以單純之定增益及線性化的設(shè)本文的重點在使用個人電腦裝上AD/DA介面卡，利計方法控制液壓伺服機構(gòu)，有時無法達(dá)到所要之目標(biāo)。為14技術(shù)學(xué)刊第二十五卷第一期民國九十九年P(guān)CA/DD/AA/DD/AD/OM圖1液壓伺服控制系統(tǒng)架構(gòu)圖圖3液壓伺服機構(gòu)功能方塊圖外界負(fù)荷擾動使系統(tǒng)性能發(fā)生變化時，仍能利用適應(yīng)性調(diào)整機構(gòu)使受控系統(tǒng)追蹤參考模式(Model)[3,4]。利用模式追蹤控制(Landau,Popov等)方法，雖已
7、見諸各期刊或研討會不少論文內(nèi)，本文主要以參考文獻(xiàn)[3]所選定之液壓伺服機構(gòu)的參考模式為設(shè)計基準(zhǔn)，配合軟體建立各軸之適應(yīng)性模式追蹤控制器，以Matlab/Simulink改善液壓伺服機構(gòu)閉迴路控制之性能，其目的希望液壓伺服機構(gòu)在外在負(fù)荷變動時，可以利用適應(yīng)性控制法則使液壓伺服機構(gòu)追蹤參考模式，令液壓伺服機構(gòu)獲得精確且快速穩(wěn)定之反應(yīng)。本文首先介紹液壓伺服機構(gòu)的數(shù)位控制系統(tǒng)，再配合Matlab/Simulink軟體模擬液壓伺服機構(gòu)液壓缸位置運動軌跡，找出該液壓伺服機構(gòu)之參考模式，規(guī)劃控制對象之理想閉迴路控制系統(tǒng)，以達(dá)到需求的性能，本文並將以實驗
8、方式驗證此模擬結(jié)果。圖2液壓伺服機構(gòu)實體圖二、數(shù)位伺服控制系統(tǒng)設(shè)計了解決液壓伺服機構(gòu)的非線性問題並獲得高的操作性能，本文所設(shè)計之液壓伺服驅(qū)動控制模擬機構(gòu)，主要是由設(shè)計一個能適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)變化及負(fù)
