摘要: |
电液伺服加载系统是模拟减摇鳍加载运动时所受负载的装置,其功能是在实验室条件下复现减摇鳍所承受的各种载荷。由于是一个典型的力伺服系统,而且在仿真实验过程中需要模拟各种载荷的变化情况,电液伺服加载系统是一个相当复杂的机一电一液复合系统。从控制的角度,它又是一个强耦合、时变受控对象。
在数字式电液加载系统中,如何最大限度的消除多余力,提高系统的加载精度是本文研究的主要内容。本文的特点一是采用前馈控制及PID控制复合控制方式对加载系统进行校正。前馈控制根据结构不变性原理来对系统进行粗调整,PID控制通过改变P,I,D系数对系统进行微调整,两者协同来提高系统的加载性能。特点二是设计高性能的DSP控制器来提高加载精度。硬件上采用CPLD完成DSP访问片外器件的译码工作,软件上实现各模块程序代码的优化设计。
文章共分四个部分。第一部分,分析了电液加载系统的工作原理和电气控制部分组成,建立了加载系统的数学模型。第二部分,对系统进行了无扰仿真和有扰仿真,并设计了前馈补偿和PID控制校正环节,深入的剖析了多余力的产生机理,用VB完成力指标的计算和系统的组态任务。第三部分,构建下位机硬件电路系统,设计建立了DSP最小系统,模拟量采集通道,D/A转换电路,CPLD接口电路,RS232接口电路。第四部分,设计数字控制器的软件系统,对DSP系统初始化模块、A/D转换模块、PID控制器模块、D/A转换模块、串行通信模块进行编程。
|