汽車同步器試驗臺氣動伺服換檔機(jī)械手的研究.pdf

1、氣壓傳動系統(tǒng),具有防磁、防火、防爆、快速、易維護(hù)等特點,在工業(yè)自動化中廣泛應(yīng)用,其設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟。隨著工業(yè)自動化技術(shù)、控制理論的發(fā)展,氣動伺服技術(shù)更廣泛的應(yīng)用于工程中。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車同步器的應(yīng)用越來越多,工程中精確測試同步器的試驗臺應(yīng)用隨之增長,換檔精度的要求也必然提高,所以對氣動伺服換檔機(jī)械手的研究具有重要的意義和廣泛的應(yīng)用前景。本文構(gòu)建了氣壓伺服換檔機(jī)械手系統(tǒng)的實驗裝置,采用機(jī)理建模方法建立了系統(tǒng)的四階數(shù)學(xué)模型

2、,對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了線性化處理,計算了該系統(tǒng)工作點的線性化系數(shù),得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、狀態(tài)方程。采用狀態(tài)反饋控制策略,根據(jù)極點配置方法設(shè)計了本系統(tǒng)的控制器,并進(jìn)行了系統(tǒng)仿真,通過仿真得到系統(tǒng)的一些特性,采用誤差提前量補償方法以減小系統(tǒng)換擋曲線跟蹤的時間滯后。在LabWindows/CVI環(huán)境下開發(fā)了該系統(tǒng)的操作界面程序,在RTX環(huán)境下開發(fā)了系統(tǒng)的實時控制程序,編寫了該環(huán)境下各板卡的測試程序。成功地將CAN總線報文格式的數(shù)據(jù)接收、發(fā)送技術(shù)應(yīng)用

3、于該實時控制系統(tǒng)中,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,減小了系統(tǒng)的噪聲影響。根據(jù)實驗研究中遇到的問題,采用了分段控制器的設(shè)計,并對按氣缸運動方向分段與按誤差分段的控制器進(jìn)行了對比實驗研究,得出誤差分段控制器對該換檔機(jī)械手曲線跟蹤較為有效。應(yīng)用該種控制策略,進(jìn)行方波響應(yīng)實驗,實驗表明該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度高,響應(yīng)時間短,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差可以控制在±0 .06mm以內(nèi),上升時間在0.3s以內(nèi),在未加補償?shù)那闆r下,系統(tǒng)對換檔曲線的響應(yīng)滯后大約為0.032s ,