可編程氣動伺服DSP控制器研究.pdf

1、氣動伺服系統(tǒng)具有成本低、清潔、維護方便等優(yōu)點，但由于氣動系統(tǒng)具有強非線性和參數(shù)時變性，導(dǎo)致實現(xiàn)高精度的氣動伺服控制非常困難。本課題將在既有的自適應(yīng)魯棒控制算法的研究基礎(chǔ)上加以改進，開發(fā)嵌入式氣動伺服控制器，并結(jié)合電腦端軌跡編程軟件，進行了高精度軌跡跟蹤控制和定位控制的可編程氣動伺服控制器研究。
　　首先對比分析了現(xiàn)有的氣動伺服系統(tǒng)的模型和控制策略，介紹了嵌入式氣動伺服控制器和可編程控制器的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了多種嵌入式控制器方案

2、的適用范圍。然后從氣動伺服控制器的硬件需求出發(fā)，設(shè)計了以DSP28335為處理器核心，并擴展數(shù)據(jù)采集與處理、控制信號輸出、USB串行通信、藍牙通信、數(shù)據(jù)存儲等功能模塊的控制器硬件。軟件開發(fā)部分，使用Qt開發(fā)了通過G指令進行三階S曲線規(guī)劃的可編程軟件，文中討論了三階S曲線的推導(dǎo)過程，并說明了所設(shè)計的G指令使用規(guī)則和相關(guān)功能;DSP外設(shè)驅(qū)動軟件部分主要介紹了掛載在DSP28335芯片上的A/D轉(zhuǎn)換芯片、D/A轉(zhuǎn)換芯片、Flash芯片以及DS

3、P片上的串行通信、定時器等驅(qū)動的程序的開發(fā)。
　　為了進一步提高自適應(yīng)魯棒控制算法的可移植性和智能性，應(yīng)用一種基于氣缸充氣腔壓力變化的比例方向閥死區(qū)辨識方法，并由實驗驗證了該辨識方法是穩(wěn)定準(zhǔn)確的;為了使用LuGre摩擦力模型更加準(zhǔn)確地描述氣缸摩擦力，應(yīng)用基于遺傳算法的氣缸摩擦力辨識方法;并在信號處理方面，介紹了卡爾曼濾波器和非線性微分跟蹤器分別在壓力信號濾波和位移信號微分濾波上的應(yīng)用。為了實現(xiàn)自適應(yīng)魯棒控制參數(shù)的自調(diào)整功能，利用R