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《基于DSP的高速雕刻機(jī)模糊自適應(yīng)控制.pdf》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、·控制與檢測·組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)文章編號:1001—2265(2010)07—0044—03基于DSP的高速雕刻機(jī)模糊自適應(yīng)控制術(shù)龐罕,王霞,王桂林(1.中國石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,山東東營257061;2.泰山學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東泰安271000;3.東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院,南京210096)摘要:為提高高速雕刻機(jī)刀頭位移的控制精度和效率,文章利用DSP的同步配置功能改進(jìn)了傳統(tǒng)的M/T測速方法,設(shè)計了模糊PID控制器的結(jié)構(gòu),定義了隸屬度函數(shù)和模糊推理規(guī)則。利用TM$320F2812和模糊自適應(yīng)PID控制算法實現(xiàn)了對高速雕刻機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。仿真和實際
2、應(yīng)用表明該方法對電機(jī)轉(zhuǎn)速控制具有更高的實時性和控制精度。關(guān)鍵詞:DSP;M/T測速法;模糊自適應(yīng);PID中圖分類號:TG65;TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AFuzzyAdaptiveControlofHigh-SpeedEngravingMachineBasedonDSPPANGHan,WANGXia,WANGGui一1in(1.SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,DongyingShandong257061,China;2.SchoolofInformationSc
3、ienceandTechnology,TaishanUniversity,TaianShandong271000,China)、Abstract:Inordertoincreasethecontrolprecisionoftoolonthehigh-speedengravingmachine,theconven·tionalM/Tmethodwasimprovedwiththefunctionofsynchronoussetting.TheconstructofthefuzzyPIDcontrollerwasdesignedandthemembershipfunc
4、tionandthefuzzyinferencerulewasdefined.Thecontrolofthehigh-speedengravingmachinewasrealizedbasedOntheTM$320F2812andfuzzyadaptivePIDmethods.Thesimulationandtheapplicationresultsshowthatthecontrolprecisionandthereal。timecapacityarebetterthantheconventionalmethod.Keywords:DSP;M/Tmethod;f
5、uzzyadaptivecontrol;PID速脈沖下一個上升沿到來時m停止記數(shù),轉(zhuǎn)速可由式O引言(1)計算得到。高速雕刻機(jī)驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速控制決定著雕刻機(jī)的雕刻精度和效率。實現(xiàn)電機(jī)精確控制的關(guān)鍵因素主要有:麗(‘轉(zhuǎn)/分)(L1,)兩點:一是高效穩(wěn)定的控制器;二是電機(jī)轉(zhuǎn)速觀測值的式中:為高頻脈沖頻率;P為光電編碼器每轉(zhuǎn)輸出的精確測量。本文利用DSP的同步配置功能改善了傳統(tǒng)脈沖個數(shù);Ⅳ為倍頻次數(shù)。M/T測速法的精度,并利用DSP的高速計算功能和模糊自適應(yīng)PID控制方法對雕刻機(jī)刀頭位移電機(jī)實現(xiàn)了精確控制。1基于DSP的測速原理傳統(tǒng)M/T轉(zhuǎn)速測量原理如圖1所示。當(dāng)轉(zhuǎn)速脈沖的
6、上升沿到來時啟動定時器,檢測時問為固定值。然后用兩個計數(shù)器分別對轉(zhuǎn)速脈沖m.和高頻脈沖圖1M/T測速原理m:記數(shù),當(dāng)。結(jié)束時,m停止記數(shù),m:繼續(xù)計數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)如上所述,傳統(tǒng)的M/T法由于無法保證計時的收稿日期:2010—01—04基金項目:中國石油大學(xué)(華東)博士基金項目(Y080327)作者簡介:龐罕(I977~),男,中國石油大學(xué)博士,講師,主要從事儀器儀表、機(jī)電控制及汽車測試與汽車試驗方面的研究工作,(E—mail)panghan67@163.COtTt?!?4·2010年第7期·控制與檢測·開始時刻與結(jié)束時刻均為脈沖上升沿的到達(dá)時刻,所計,將速度的偏差量e和
7、偏差的變化率e的論語定義為以總存在0—2個計數(shù)脈沖誤差。ge={一6,一4,一2,0,2,4,6}其論域?qū)?yīng)的模糊子集基于DSP的速度檢測充分利用DSP的捕獲功能和為:ee={NB,NM,NS,Z,PS,P,JP},輸入變量的定時器間的同步配置功能。進(jìn)入71n周期測速中斷后捕三角形隸屬度函數(shù)如圖4所示。獲功能被打開,當(dāng)捕捉到編碼器的輸入脈沖上升沿時,同時啟動輸人脈沖計數(shù)器和高頻時鐘脈沖計時器,然后立即關(guān)閉捕獲功能。結(jié)束時,系統(tǒng)啟動比較中斷并再次打開捕獲,當(dāng)檢測到輸人脈沖上升沿時,同時讀取兩個定時器的數(shù)值然后再次關(guān)閉捕獲。這樣利用DSP對輸入脈沖沿的捕獲功能實現(xiàn)了計
8、數(shù)和計時的