基亏DSP NNC-PID的电液位置伺服控制系统设计

合集下载

基于DSP-NNCPID的电液位置伺服控制系统的设计

粱玉红
（湖北汽车工业学院电子信息系，湖北十堰４２０）４０２
摘要：文以电液位置伺服机械手第一关节为研究对象，出一种基于ＮＣ—ＰＤ的Ｐ本提ＮＩＣ机＋ＤＰ控制方Ｓ
案。详细说明了系统硬件电路各部分的设计和系统软件各模块的设计。利用神经ＮＩＩＮ —ＰＤ控制器的自
电路和输出放大驱动电路以及上位机Ｐｃ等组成。实现定位和伺服跟踪控制。收稿日期：００— ４— １２１００
ＬｉｎｇＹｕＨｏｎｇａ
（ｅａｍｎｏｌｔｎｃＣｍｎｃｔｎＥｇｎｅｉｇＨｂｉｕｏｏｉｎｕｔｅＤｐｒｅｔｆｅｒｉｔＥｃｏｓ＆ｏｍｕｉｉｎｉｅｒ，ｕｅＡｔｍｔｅＩｄｓｉｓａｏｎｖｒＩｓｔｔ，ｕｅＳｉｎ４２０，ｈｎ）ｎｔｕｅＨｂｉｈｙ４０２Ｃｉａｉａ
ｒｍｔｒｅｊｓｎ．ＴｅｃｎｒｌｙｔｍｏｅＮＣ— Ｉｏｔｌｒｈｗａｔｅｇｏｏｉｏａｋｐｅａｅｅ￣ｓｌａｕｔｔｈｏｔｓｆｈＮＰＤＣｎｒｌｏｓｈｔｈｏｄｐｓｉｔｃｒ— ｆｄｍｅｏｓｅｔｏｅＳｔｔｎｒ
制系统响应快和高精度的要求。
１电液位置伺服系统构成
以喷漆机械手第一关节为对象，构造了研究实验装置，如图ｌ所示。其中反馈器件采用精密导电塑料电位计。整个控制系统以ＤＰ为核心、Ｓ由喷漆机械手第一关节、位置传感器、２ＡＤ和ＤＡ信号调理１位／／、

基于DSP鲁棒PID控制器的电液位置伺服系统电模拟仿真研究

《工业控制计算机》2011年第24卷第6期*山西省教育厅2009年研究生优秀创新项目（20093104）摘要设计了一种基于灵敏度函数的鲁棒PID 控制器，并以DSPTMS320F2812加以实现。

为了验证该控制器的鲁棒性能，根据电液位置伺服系统的数学模型，设计了研究对象的电模拟仿真器。

通过鲁棒PID 控制器对电液位置伺服系统进行电模拟仿真实验。

仿真实验结果表明：该鲁棒PID 控制器在电模拟仿真器电路参数发生一定的变化时，具有很好的鲁棒性能。

关键词：DSP ，电液位置伺服系统，鲁棒PID 控制器AbstractA robust PID controller was presented based on a sensitivity function in this paper,and the controller is achieved with TMS320F2812of DSP．In order to verify the robustness of the controller,the electric simulator is designed based on the mathematic model of the electro－hydraulic position servo system．Then the robust PID controller is simulated with the elec-tric simulator of the electro－hydraulic position servo system．Keywords :DSP,electro－hydraulic position servo system,robust PID controller本文将数字信号处理器与电液位置伺服系统相结合，利用DSP 控制器处理速度快，控制精度高等特点，进行液压伺服系统的位置控制。

电液位置控制系统设计

电液伺服位置控制系统的设计与分析一、系统的设计要求设有一数控机床工作台的位置需要连接控制，进行电液位置控制系统设计。

其技术要求为：指令速度信号输入时引起的速度误差为： ev ＝5mm 干扰输入引起的位置误差为： epf = 0.2mm 给定设计参数为：工作台质量 m ＝1000 kg 最大加速度 a max ＝1m/s 2 最大行程 S ＝50 cm 最大速度 v=8cm/s 工作台最大摩擦力 Ff ＝2000N最大切削力 Fc ＝500 N 供油压力ps ＝6.3MPa 反馈传感器增益Kf ＝1V ／cm二、系统的分析图1为某数控机床工作台位置伺服系统的系统方框原理图。

由于系统的控制功率较小、工作台行程较大，所以采用阀控液压马达系统。

用液压马达驱动，通过滚珠丝杠装置把旋转运动变为直线运动。

图1 系统方框图三、工作台负载分析工作台负载主要由切削力c F 、摩擦力f F 和惯性力a F 三部分组成。

假定系统在所有负载都存在的条件下工作，则总负载力为：max L c f a F F F F =++=3500N （1）四、动力元件参数选择（1）工作台由液压马达经减速器和滚珠丝杠驱动。

根据力矩平衡方程，减速器输入轴力矩L T ：/2L L T F t i π= （2）其中：t 为丝杠导程；i 为减速器传动比液压马达最大转速max n 为：max max /n iv t = （3）其中：max v 为工作台的最大运动速度。

液压马达所需排量m Q 为6322/510m m L L Q D T p m ππ-===⨯ （4）其中：L p 为液压马达负载压力，一般取L p ＝23sp ，s p 为液压系统压力，m D 为液压马达弧度排量。

根据条件：i ＝2，t ＝1.2×210-m/r ，s p ＝63×105Pa 由式（2）、式（4）计算得：m D ＝0.8×610-3m /rad 所以，液压马达负载流量L q 为：536.6710/L q m s -=⨯ （5）伺服阀压降v p 为：max v s L p p p =- （6）考虑泄漏等影响，L q 增大15％， 4.6/min L q L =。

基于DSP的电液伺服控制系统研究

基于DSP的电液伺服控制系统研究摘要：电液伺服控制系统是一种应用广泛的自动控制系统，在工业生产、机械加工等领域中有着重要的应用价值。

其中，数字信号处理技术（DSP）在电液伺服控制系统中的应用，可以提高系统的控制精度和稳定性，同时也能够实现信号的高速采集和处理。

因此，基于DSP的电液伺服控制系统研究具有重要的理论和实践意义。

本文将对基于DSP的电液伺服控制系统进行深入研究，探索其在工程应用中的优势和局限，从而为相关领域的工程实践提供参考。

关键词：DSP；电液伺服；控制系统引言液压伺服系统由于具有响应快、位置跟踪准确等优点，被广泛应用到工业生产的各个领域中。

但是液压伺服系统具有较强的非线性、时滞等特点，因此众多学者提出了多种控制策略，获得了较好的控制效果。

针对液压伺服系统时变、模型不确定性等问题，采用预测函数控制算法设计了液压振动伺服控制器，实验结果表明该控制器具有较强的鲁棒性和抗扰能力。

利用多目标粒子群算法实现了非线性预测控制算法的滚动优化，并应用到液压伺服系统中，其算法负担小、实时性好。

1伺服节能液压动力系统伺服节能液压动力系统是通过利用大功率永磁伺服电机驱动定量泵，通过控制器实时控制伺服电机与液压泵的转速，从源头匹配电机功率与需求的关系，做到整个液压系统运行过程中尽量少的浪费能源，从而达到最大节能的目的，其核心技术属于变转速液压动力控制系统。

每个伺服节能液压动力单元均设置有一个压力传感器，当系统压力降低到设定值时，表明伺服节能液压动力系统输出的流量小于液压系统需要的流量输出，此时伺服节能液压动力系统启动其余的泵组单元以满足液压系统的流量需求。

（1）功率消耗测试，在绝大多数液压系统中，都存在保压工况，通过测试这种极限工况，对3个75kW伺服节能液压动力单元，24h的电能消耗为2kW·h。

在14MPa带载压力下，伺服节能系统的功率消耗为19．3kW;而恒压变量系统的功率消耗为24kW。

在16MPa带载压力下，伺服节能系统的功率消耗为21kW;而恒压变量系统的功率消耗为27kW。

基于CMAC的PID控制在电液伺服系统中的应用

ｃｎｒｌｒｒａｉｓｆｅｂｃｏｔ１ｈｗｉｒｃｉｇａｉｔｆｔｅｓｓｍｓｉｒｖｄｓｇｉｃｎｌｏｔｏｌｅｚｅｄａｋｃｎｒ．Ｔｅｓｆｔｋｎｂｌｙｏｙｔｉｅｌｅｏｔａｉｈｅｍｐｏｅｉｎｆａｔｉｙ，ｍｅｎｈｌ，ｔｅａｗｉｅｈ
ｅｅｔｏ—Biblioteka ｄａｌｏｉｏｅｖｙｔｍｓｉｇｖｎｌｃｒｙｒｕｉｐｓｔｎｓｒｏｓｓｅｓｉｅ．Ｂｐｌｉｇｔｅｄｓｇｅｏｔｌｌｏｔｍｔｅｓｓｍｎｌ — ｃｉｙａｐｙｎｅｉｎｄｃｎｒｇｒｈｏｔｙｔａｄａｉｈｏａｉｈｅａ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｉｗｏｅｔａｋｎｏｔｌｒｂｅｏｅｅｅｔｈｄａｌｅｖｙｔｍｓｈｒｃｍｉｇｆｔｃｉｇｎｖｅｆｔｒｃｉｇｃｎｒｏｌｍｆｈｌｃｒｙｒｕｉｓｒｏｓｓｅ，ｓｏｔｏｎｓｏａｋｎｈｏｐｔｏｃｒｄｔｎｉｎａｅｕｕｌｘｓｄｉｈｒｄｔｎｌｃｎｒｌｔｏｓｎｏｄｒｔｏｖｈｓｐｏｌｍ，ａｅｆＣｒｂｌｒｅｅｔｒｓａｌｅｉｔｎｔｅｔａｉｏａｏｔｈｄ．ＩｒｅｏｓｌｅｔｉｒｂｅｏｙｅｉｏｍｅｎｉａｏｅｅｅｌｄａＭｏｅｔｃｌｔｎＣｎｒｌｒｉｉｔｏｕｅｙｔｅｐｐｒｂｓｄｏｏｖｎｉｎｌＩｃｎｒ１Ｆｒｔｏｉｅｏ・ｄｌｉｕａｉｏｔｌｓｎｒｄｃｄｂｈａｅａｅｎｃｎｅｔａＤｏｔｏ．ｉ，ａｃｍｂｎｄｃｎＡｒｏｏｅｏＰｓ

自控课程设计-基于PID的电液位置伺服系统分析

基于PID的电液位置伺服系统分析摘要电液位置伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成反馈控制系统。

它综合了电气和液压两方面的优点，具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。

其应用已遍及国民经济的各个领域。

本文主要通过matlab软件中的simulink工具，对电液位置伺服系统进行PID调节，并且利用临界比例度法进行参数整定，采用微分先行的方法对PID控制器进行改良，最终使系统的快速性、稳定性、准确性明显提高。

关键词电液位置伺服系统; PID控制; 临界比例度法; 微分先行Analysis of Electro-hydraulic Position Servo System Based onPIDABSTRACT Electro-hydraulic position servo system is a signal processing unit and the hydraulic power agencies feedback control system. It combines both electrical and hydraulic advantages of high control precision, fast response, high output power, signal processing, flexible, easy to implement various parameters of the feedback and so on. Its application has been throughout all areas of the national economy. In this paper, by using simulink software tools, electro-hydraulic position servo system PID control, and the use of critical ratio method for parameter tuning, using the method of differential forward PID controller for improvement, and ultimately make the system fast, stability, significantly improved accuracy.Key words electro-hydraulic position servo system; PID control; critical ratio method; differential forward1.引言电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。

基于PLC的电液伺服控制系统设计

沈阳工程学院毕业设计摘要电液伺服系统融合了电气和电液两个方面的优点。

具体来说有对系统反应很敏捷，很强大的精准控制，再输出端的功数值相当高、在处理系统送来的相应相当快，非常善于反馈各种参数控制量。

在综合了上述的优点后它在对需求速度核装载量大的对象时候更能发挥他的特长。

在各种形式的恶劣环境中均有着不同的应用。

比如说在军事上的应用、航空航天上的应用，钢铁电力行业的应用，制造加工业的应用、各种飞机车里的模拟台的控制、电炉冶炼的电极位置的控制以及各种实验机的压力的控制。

机械手运动伺服系统是隶属于电液控制系统的一类，他将小液压功率转换为大功率的液压信号，早些年代的机械手伺服系统是一起执行所有的命令，这样对机器的性能往往会有所限制，因为PLC是周期性循环扫描方式，每一瞬间就只能专心做一件事，同时使得运算速度特别快，让他与外部电器动作几乎同步，实现控制上的要求。

西门子S7-200具有模块化的结构，容易实现分布式的配置，同时具有很高电磁兼容特点，因此被广泛的应用。

本次设计采用S7-200 PLC，选用紫金桥软件作为上位机，实现对电液伺服控制系统的模拟。

关键词电液伺服系统，机械手，S7-200，紫金桥-I-基于PLC的电液伺服控制系统设计AbstactElectro hydraulic servo system integrated the advantages of the two aspects of electrical and electro hydraulic, with high control precision, fast response, large output power, signal processing flexibility, easy to achieve the feedback of various parameters, etc.. Therefore, in the load quality and response speed of occasions the most suitable for, its application has been throughout all areas of the national economy, such as control the position of the aircraft and ship steering control, radar and gun control, machine tool industry and trade and Taiwan, strip of rolling mill thickness control, electric furnace electrode position control, aircraft of various vehicles in the simulation table control, the generator speed control, material testing machine and other experimental machine pressure control.Belonging to the motion of the manipulator servo system of electro-hydraulic control system, he will be small power conversion for high power hydraulic signal and previous manipulator servo system is to execute all orders together, so on the machine's performance will limit, PLC cycle scanning mode, each moment concentrate on doing one thing, while the calculation speed is very fast, makes him almost simultaneous with the action of external appliances, achieve control requirements.SIEMENS S7-200 modular structure, easy to implement distributed configuration and cost-effective, strong electromagnetic compatibility characteristics, is widely used. The S7-200 is used as the upper computer, and the simulation is carried out on the purple bridge to realize the simulation of electro hydraulic servo control system.Key words electro hydraulic servo system, manipulator, S7-200, purple bridge-II-沈阳工程学院毕业设计目录摘要 (I)Abstact ............................................................................................................ I I 1绪论.. (1)1.1课题背景及选题意义 (1)1.2国内发展的趋势 (1)1.2.1我国的发展的初始阶段 (1)1.2.2我国发展的势头 (2)1.3本课题研究的内容 (2)2 电液伺服系统的基本原理 (3)2.1电液伺服控制系统的简介 (3)2.2电液伺服系统的概述 (4)2.2.1电液伺服阀驱动电路 (4)2.2.2电液伺服阀电流的显示电路 (4)2.3传感器的调节电路 (4)2.3.1系统模型 (5)2.3.2硬件的系统 (5)2.3.3软件的系统 (5)3 系统的设计 (7)3.1 PID的概述 (7)3.2调节器控制的规律 (8)4 控制设备及软件原理 (10)4.1 PLC概述 (10)4.1.1 PLC的定义 (10)4.1.2 PLC的特点 (10)4.1.3 PLC的应用与发展 (11)4.2 PLC的基本结构及工作原理 (11)4.2.1 PLC的基本结构 (11)4.2.2 PLC工作的原理 (13)4.2.3可编程控制器的编程原则和方法 (15)4.3监控软件的构成及功能 (15)4.3.1监控软件的用途及分类 (15)4.3.2紫金桥软件的功能及基本使用方法 (16)5 电液伺服系统的应用 (18)5.1设计思路 (18)5.2点设置 (18)5.3电气接线图 (19)5.4梯形图的实现 (19)5.5 I/O点的分配 (26)5.6调试运行 (27)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)-III-沈阳工程学院毕业设计1绪论1.1课题背景及选题意义机械手是现代工业化自动控制中涌现出来的的一项新工艺，已经成为工业现代化制造的一项重要组成部分。

基于PID的电液位置伺服系统的设计

设计开发
黪
．
每个时钟周期不断地自减１，直到ＮＥｗ— ＲＥＳＵＬＴ结果产生。ＡＬＵ基测试环境在模块ｔｅｓｔ中实现，它为系统产生源数据和数据接收本运算的描述如下：器，并产生时钟信号ＣＰ和复位信号ＲＥＳＥ】。在ｔｅｓｔ模型中实例化了ａｌｗａｙｓ＠（ＣＰｏｒＷＯＲＫ－ＩＮｏｒＯＰＥＲＡＮＤＩｏｒＯＰＥＲ— ３个流水线级。输入ＦＩＦＯ的数据宽度与总线ＤＡＴＡ＿ＦＩＦＯ１一ＡＬＵ的ＡＮＤ２ｏｒＯＰＥＲＡＴＩＯＮ）相同，该总线向ＡＬＵ输送２０位的数据。ＡＬＵ的结果和连接输出ｉｆ（ＣＰ＝＝１＆＆ＷＯＲＫ— ＩＮ＝＝１）ｂｅｇｉｎＦＩＦＯ的数据总线宽度都只有８位。在ｔｅｓｔ模块中，第一个ｉｎｉｔｉｌ块初始化ＣａＰ信号，同时通过ｆｏｒｅｖｅｒＣＥＩ．ｓｅ（ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ）ＡＤＤ：ＴＥＭＰＭＥＭＯＲＹ＝ＯＰＥＲＡＮＤｌ＋ＯＰＥＲＡＮＤ２ｌ语句实现全局时钟信号。任务ｆｉ￣ｏｌ＿ｗｒｉｔｅ是数据源和写操作，在ＣＰＳＵＢ：ＴＥＭＰＭＥＭＯＲＹ＝ＯＰＥＲＡＮＤ１一ＯＰＥＲＡＮＤ２Ｉ上升沿和ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ＿ＳＯＵＲＣＥ — ＦＩＦＯ１有效时选择一部分数据ＭＵＬ：ＴＥＭＰＭＥＭＯＲＹ＝ＯＰＥＲＡＮＤ１＋ＯＰＥＲＡＮＤ２Ｉ送入输入ＦＩＦＯ中。第：￣ｉｎｉｔｉａｌ块定义了要赋值的连线并对源和接ＤＩＶ：ＴＥＭ＿ＰＭＥＭＯＲＹ＝ＯＰＥＲＡＮＤ１／ＯＰＥＲＡＮＤ２ｌ收器初始化，还为流水线级产生复位信号。ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ — ＦＩＦＯ２一ｅｎｄｃａｓｅＳＩＮＫ初始化为０，表示接收器不能接收数据。因此，流水线首先充ｉｆ（ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ＞１）满。ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ＿ＦＩＦＯ２＿ＳＩＮＫ置位，于是接收器接收数据。输出ＣＹＣＬＥＳ＝１０ｔＦＩＦＯ发送数据的速度要快于ＡＬＵ送出这些数据的速度，因而输出ｅｌｓｅＦＩＦＯ很快就空了。此后，数据延迟一个时钟周期后从ＡＬＵ送到接收ＣＹＣＬＥＳ＝５ｔ器中，这样就不再需要输出ＦＩＦＯ了。最后一个ｉｎｉｔｉａｌ块产生测试数ＮＥＷ — ＲＥＳＵＬＴ＝１ｌ据，在等待复位状态过后，运算０＋０被写入输入ＦＩＦＯ中，接下来是ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ— ＯＵＴ＝０ｔ２０＋１０等等。在ｆｏｒ循环中，运算Ｉ＋１Ｏ（０＜＝Ｉ＜１Ｏ）写入输入ＦＩＦＯ中。最ｅｎｄ后等待１００００个时间单位，流水线清空。除此之外，在ＡＬＵ正在执行运算时（ＣＹＣＬＥＳ正在自减），前面６结语的流水线级不能给出新数据。所以，同样地，在ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ－ｌＩＮ信本文为提高微处理器中ＡＬＵ的运算效率，根据流水线的工作号从１变到０时，ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ＿ｌＯＵＴ信号也变为０。这种情况下，就等使用先进的描述工具ｖｅｍ０ｇＨＤＬ来设计一个三级运算流水待另－－＋ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ＿ＩＮ信号有效。由于ＳＰＡＣＥＬＥＦＴ＿ＯＵＴ只有原理，并构建了测试环境，为设计高性能的微处理器打下基础。在ＣＰ＝＝ｏＮ才会变化，因此必须等到ＣＰ＝＝１时再送出该信线，

电液位置伺服控制系统设计方法

4.确定伺服阀规格
液压马达的最大转速为
所以负载流量为
此时伺服阀的压降为
考虑到泄漏等影响，将增大15%，取 =3.4L/min。根据和，查得额定流量为6L/min的阀可以满足要求，该阀额定电流为
5.选择位移传感器增益，放大器增益确定
(三)计算系统的动态品质
1.确定各组成元件的传递函数，画出系统的方块图
电液位置伺服控制系统设计方法
电液位置伺服控制系统设计方法
电液位置伺服控制系统设计方法
电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统，如机床工作台的位置、板带轧机的板厚、带材跑偏控制、飞机和船舶的舵机控制、雷达和火炮控制系统以及振动试验台等。在其它物理量的控制系统中，如速度控制和力控制等系统中，也常有位置控制小回路作为大回路中的一个环节
2.绘制系统开环伯德图并根据稳定性确定开环增益
由方块图5绘制 =1时的开环伯德图，见图6.。然后将图中零分贝线下移至，使相位欲量，此时增益欲量 ,穿越频率，开环增益 1/S
由方块图5得开环增益
1/s=504 1/s
所以放大器增益为
3.求闭环系统的频宽
由图6所示的开环伯德图，通过尼克尔斯图可以求得系统的闭环伯德图，如下图7所示
(一)组成控制系统原理图
由于系统的控制功率比较小、工作台行程比较大，所以采用阀控液压马达系统。系统方块原理如图1
（二）由静态计算确定动力元件参数，选择位移传感器和伺服放大器
1．绘制负载轨迹图
负载力由切削力，摩擦力和惯性力三部分组成。摩擦力具有“下降”特性，为了பைடு நூலகம்化，可认为与速度无关，是定值，取最大值 = 1500N惯性力按最大加速度考虑
电液位置伺服系统主要是用于解决位置跟随的控制问题，其根本任务就是通过执行机构实现被控量对给定量的及时和准确跟踪，并要具有足够的控制精度。电液伺服系统的动态特性是衡量一套电液伺服系统设计及调试水平的重要指标。它由电信号处理装置和若干液压元件组成，元件的动态性能相互影响，相互制约及系统本身所包含的非线性，致使其动态性能复杂。因此，电液伺服控制系统的设计及仿真受到越来越多的重视。

电液位置伺服控制系统设计

2.4 系统的技术要求： “位置”误差 ep epf 0.05mm （指令或干扰为“位置”输入）；
“速度”误差 ev 1mm （指令为“速度”输入，即斜坡输入）；
频带宽度 f3dB 10Hz 。
3 仿真实验
3.1 仿真实验参数仿真实验已知参数见如下： Fc 400N ； Ff 1600N ； vmax 0.08m / s ； amax 1.2m / s2 ； mt 800kg ；
感器）将位移信号转化为电信号反馈到输入端构成负反馈闭环控制系统。反馈信号与输入信号比较得到差压信号，然后把差压信号通过伺服放大器转化为电流信号，送入电液伺服阀（电液转换、功率放大元件）转换为大功率的液压信号（流量与压力）输出，从而使液压马达的四通滑阀有开口量就有压力油输出到液压马达，驱动液压马达带动减速齿轮转动，从而带动滚珠丝杠运动。因滚珠丝杠与工作台相连所以当滚珠丝杠运动时，工作台也发生相应的位移。
为: K f
Uf xp
式中:U f 为反馈电压信号； xp 为工作台位移。
根据以上确定的传递函数，可绘制出数控机床工作台位置伺服系统的模型如图 3 所示。图 3 见草稿。故系统的开环传递函数为：
GsH s
Kv
s
s2 2
sv
2 sv sv
s
1
s2 h2
2h h
s
1
式中：开环增益系数 Kv 为： Kv Ka K sv K s K f / Dm
图 1 数控机床工作台位置伺服系统物理模型系统方框图如图 2 所示。
图 2 数控机床工作台位置伺服系统方框图数控机床工作台位置伺服系统是指以数控机床工作台移动位移为控制对象的自动控制系统。位置伺服系统作为数控机床的执行机构，集电力电子器件、控制、驱动及保护为一体。数控机床的工作台位置伺服系统输出位移能自动地、快速而准确地复现输入位移的变化，是因为工作台输出端有位移检测装置（位移传

基于DSP NNC-PID的电液位置伺服控制系统设计

基于DSP NNC-PID 的电液位置伺服控制系统设计在汽车制造过程中，大量应用电液位置伺服式机械手(焊装、喷漆)、机床(冲、压)以及其他加工装置。

电液位置伺服系统具有功率大、响应快、精度高的特点，这就要求控制系统不仅有良好的定位精度，而且要有好的伺服跟踪性能，因此是控制领域中的一个重要组成部分。

电液位置伺服控制系统的典型特征是非线性、不确定性、时变性、外界干扰和交叉耦合干扰等，系统精确的数学模型不易建立。

因此，对电液系统的控制一直是一个复杂控制系统问题。

常规PID 控制器具有结构简单、参数意义明确、控制的动态和静态特性优良等特点。

人工神经网络(NNC)具有信息综合、学习记忆和自适应能力、逼近任意非线性函数的能力，可以处理那些难以用模型和规则描述的过程，但也存在局部最小点，不易达到最优控制。

将NNC 与PID 控制相结合组成智能控制器可以取得更好的控制效果，这里提出采用DSP 实现NNC-PID 控制器对电液位置系统进行智能控制，满足电液位置伺服对控制系统响应快和高精度的要求。

1电液位置伺服系统构成以喷漆机械手第一关节为对象，构造了研究实验装置，如图1 所示。

其中反馈器件采用精密导电塑料电位计。

整个控制系统以DSP 为核心、由喷漆机械手第一关节、位置传感器、12 位A／D 转换器和D／A 转换器、信号调理电路和输出放大驱动电路以及上位机PC 等组成，实现定位和伺服跟踪控制。

2 控制系统硬件设计TMS320F2812 是TI 公司推出的2000 系列的数字信号处理(DSP)，主要应用在控制领域。

频率达150 MHz，定点32 位的CPU，可运行16 乘以16 和32 乘以32 的运算。

片上高达128 KB 的程序存储器，128 KB 的ROM 和18 KB 的SARAM，外部接口16 位数据线和19 位地址线，可外扩l。

基于DSP的高精度智能电液伺服控制器的设计

基于DSP的高精度智能电液伺服控制器的设计王延年;郭卫松;陈苗苗【摘要】采用了32位定点DSP TMS320F2812为核心处理器,在外国设计上采用高精度集成电路,进行高精度电液伺服控制器的硬件设计,并扩展其RS232与CAN 总线通信功能.针对电液伺服系统的非线性,将PID控制与模糊控制相结合构成模糊PID复合控制,在切换点建立合理的模糊切换函数,在过渡区域使用基于切换函数的算法进行平滑切换,避免了由两种控制器算法的改变导致系统的不稳定.实际的测试与应用表明,这种复合控制具有更快的动态响应特性,更小的超调,同时又比模糊控制具有更高的稳定精度.【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2013(027)002【总页数】5页(P198-202)【关键词】DSP;电液伺服控制器;电液伺服阀;模糊PID复合控制【作者】王延年;郭卫松;陈苗苗【作者单位】西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TP273目前以高压液体作为驱动源的伺服控制系统在各行各业中应用十分广泛，尤其是在大功率、高精度的控制系统中，如国防、航空航天、冶金工业、船舶等领域，其中应用最多的是电液伺服控制系统［1］.电液伺服控制器是电液伺服控制系统的核心部件，是电液伺服控制系统的重要组成部分，是完成各种伺服控制算法，实现电液伺服系统实时运动控制的关键.目前国外对伺服控制器的研究较为先进，而国内对这方面的研究相对落后，但也在不断地改进，正在朝着数字化、智能化、网络化的趋势发展.基于DSP的TRT液压伺服控制调节器的研究与设计采用了16位DSP为核心处理器与优化偏差比例算法，这种设计简单易于实现［2］，但在外围输出电路上采用了分立元件来设计驱动电路，并且采用了单纯的比例算法，这种设计控制精度偏低；基于DSP的电液伺服控制系统采用了具有先进智能性的模糊PID算法，这种控制算法具有极大的优越性，可提高系统的控制性能［3］，但这种算法在过渡区域切换的过程中，存在参数变化导致系统不稳定现象；许可等提出了一种自适应模糊神经网络PID控制器的设计方案［4］，这种智能PID控制器超调量小，对变参数系统的鲁棒性强，但这种算法在具体实现中存在神经网络自身有待解决的难点.本文设计了基于DSP的高精度智能电液伺服控制器，除了在硬件电路设计上，简化电路、提高精度外，还增加了RS232与CAN通信模块.在控制算法上，将PID控制与模糊控制结合，形成模糊PID复合控制，在大偏差范围内采用模糊控制，在小偏差范围内，采用PID控制，两者的转换根据给定的偏差阈值建立的合理的切换函数自动实现.这种复合控制比PID控制具有更快的动态响应特性，更小的超调，同时又比模糊PID控制具有更高的稳态精度.1 系统总体设计1.1 液压控制系统的工作原理图1 电液伺服控制系统结构框图电液伺服控制系统是大型控制系统的执行机构，它的工作原理是根据控制系统的指令信号，通过电液伺服控制器来控制电液伺服阀的开度，进而控制油缸活塞的位置，来驱动执行机构［5］.电液伺服控制系统的结构框图如图1所示.在控制系统中，系统的指令信号和变送器的反馈信号作为伺服控制器的输入信号，电液伺服控制器根据两者偏差的大小选择合理的控制算法，经运算处理放大后，产生一个可以驱动电液伺服阀的电流信号，电液伺服阀将电量变成液压油油路和流量，控制伺服油缸的活塞，带动阀门达到预期的阀位，从而实现伺服控制的目的.1.2 控制器的总体结构设计设计采用了TI公司专用运动控制芯片TMS320F2812，该处理器是32位定点DSP，具有高速数据处理和逻辑控制能力，集成了12位的A/D转换器、串行通信接口（SCI）、串行外设接口（SPI）及CAN总线模块等丰富的片内外设资源，简化了外围设计电路.根据各电路实现的功能，将控制器的设计分为五大模块：DSP处理器模块、输入信号调理模块、伺服放大驱动模块、液晶显示及按键模块，外围扩展通信模块.控制器的硬件总体结构图如图2所示.DSP主要完成数据的运算和处理，信号调理模块主要完成系统的指令信号与位置变送器反馈信号的获取及转换，伺服放大驱动模块主要完成D/A转换、U/I变换，产生驱动电液伺服阀的电流信号，液晶显示按键模块主要用来显示控制器的工作状态和参数设置，外围扩展通信模块，包括RS232通信模块与CAN总线通信模块，这种扩展的通信接口设计，使伺服控制器的调节、调试及以后的系统升级更加方便.图2 电液伺服控制器硬件系统框图2 主要模块设计2.1 信号调理模块电路设计输入信号主要是指系统的指令信号及位置变送器的反馈信号，系统的指令信号又分为远程控制与本地给定.正常工作状态下，控制器工作在远程控制状态，当系统出现故障或者远程控制指令信号丢失时，控制器会自动切换到本地控制状态，这时可以通过调节本地控制旋钮，对电液伺服阀进行调节.远程控制指令信号为标准4～20mA的电流信号，具体电路是采用精密的I/U变换集成电路RCV420，首先将4～20mA的电流信号转变为0～5V的电压信号，比采用分立元件具有更高的转换精度，再将0～5V的电压信号转变为0～3V，送给DSP的ADC.本地给定是将进入伺服控制器的24V工业电源，通过调节本地旋钮电位器送出0～3V的电压信号.位置变送器是将油缸活塞位置的变化转变为电流的变化，其反馈值也是标准的4～20mA的电流信号，也需要将其转换为DSP的ADC所能接受的电压信号，其转换电路与远程控制指令信号的转换电路相同.工业现场的干扰比较多，为了保证输入电路的高精度，在信号的输入采集端采用隔离放大器ISO124隔离，确保信号的采集准确无误.图3 4mA～20mA电路2.2 伺服放大驱动模块电路设计将系统的指令信号与反馈信号分别送入DSP的A/D端口，经运算处理后，送入D/A 转换器AD7247，产生两路－5V～5V的电压信号，一路转换到0～5V，经U/I变换产生4～20mA的电流信号，驱动 MOOG阀，这里采用高精度集成芯片XTR110，RW1 为调零电阻，具体电路如图3所示.另外一路经U/I变换产生－100mA～＋100mA范围内精确可调电流信号，具体大小可通过调节电位器RW 来实现［6］，如图4所示.由集成运放两个输入端电位无穷接近原理可知图4 －100mA～＋100mA电路式中 U12为运放U1的2脚端电压，U13为运放U1的3脚端电压，由集成运放输入端负端电流趋于零的工作原理可知，流过电阻R1的电流等于流过电阻R3的电流，其中R1＝R3，有（U12－Vin－）/R1 ＝（Va －U12）/R3，即同理对于流过电阻R2的电流等于流过电阻R4的电流，其中R2 ＝R4，Vb ＝U21 则有（U13－Vin＋）/R2 ＝（U21－U13）/R4，即由式（1），（2），（3），可得即U/I变换的电路输出电流由其输入电压Vin确定，则Vin电压差作用在电阻RW 上，其流过的电流大小为再由运放U2正端其输入阻抗非常大，其输入偏执电流在实际应用中可以忽略，所以IRW电流等于电流输出通路的电流，综合以上公式得出U/I转换电路输出电流的大小为所以当D/A的输出电压为－5V～5V之间时，RW的阻值选为50Ω可调，输出电流的范围就可在－100mA～＋100mA可调，驱动BD阀（－60mA～＋60mA）及驱动电流在－100mA～＋100mA量程范围内的其他伺服阀.3 控制系统的软件设计3.1 控制算法对于电液伺服控制系统，伺服控制器是整个系统的核心部件，整个系统控制品质的高低取决于程序中的控制算法.DSP控制是一种采样控制，在DSP控制系统中，使用的是数字PID控制，单纯的数字PID控制系统属于线性控制系统，而电液伺服控制系统则是典型的非线性控制系统，在参数变化和外界干扰的情况下，存在参数难以整定、鲁棒性不够好的缺点，难以解决动态品质和稳态精度之间的矛盾［7］.因此在本设计中，将PID控制与模糊控制相结合，构成模糊PID复合控制，并在过渡区域建立合理的切换函数进行平滑切换，模糊PID复合控制系统结构图如图5所示.图5 模糊PID复合控制系统结构图在大偏差范围内采用模糊控制器，在小偏差范围内采用PID控制器，两者的切换根据给定的偏差值e所设计的切换函数k（e）自动实现.该算法的控制表达式为切换函数k（e）可根据具体的系统和偏差e的大小进行调整，这里设计为3.2 控制系统的软件流程控制系统的软件设计采用模块化结构，有利于程序结构的安排和编写.首先根据具体情况设置输出量程和参数，再根据偏差的大小选择不同的控制算法，实现智能控制，其主流程图如图6所示.图6 程序主流程图4 结果与分析表1，2分别为伺服控制器在远程控制模式，指令信号反馈信号的输入量程均为4～20mA，并且电液伺服阀正作用，反馈正作用的条件下，在实验室测试的数据.表1是选择驱动电液伺服阀为MOOGD643阀时，即输出电流量程范围为4～20mA时的测试的结果；表2是选择驱动电液伺服阀为ParkerBD15阀时，输出电流量程范围为－60mA～＋60mA的测试结果.表1 输出电流范围为4～20mA通道的测试结果指令信号/mA反馈信号/mA理论偏差/%位置输出/mA理论值测量值控制输出/伺服阀电流/mA理论值测量值液晶显示指令信号/%反馈信号/%偏差/%伺服阀电流/mA 4.00 8.80 －30 8.80 8.82 4.00 4.00 0.01 29.99 －30.00 4.02 8.00 10.40 －15 10.40 10.42 7.20 7.23 25.02 39.99 －14.97 7.22 12.00 12.00 0 12.00 12.01 12.00 12.00 50.00 50.00 0.00 12.02 16.00 13.60 15 13.60 13.62 16.80 16.81 75.00 60.00 15.00 16.82 20.00 15.20 30 15.20 15.24 20.00 20.01 100.00 70.01 29.99 20.09从测量的过程中看，当给定的指令信号大于位置变送器的反馈信号时，伺服阀电流呈增大的趋势；当给定的指令信号小于位置变送器的反馈信号时，伺服阀电流呈减小的趋势，满足调节规律.通过对测试结果进行分析计算得出，当驱动MOOG阀时，此伺服控制器的线性度可达到0.051%；当驱动BD阀时，此伺服控制器的线性度可达到0.0717%，且调节分辨率优于0.1%，具有较高的控制精度.表2 输出电流范围为－60mA～＋60mA通道的测试结果指令信号/mA反馈信号/mA理论偏差/%位置输出/mA理论值测量值控制输出/伺服阀电流/mA理论值测量值液晶显示指令信号/%反馈信号/%偏差/%伺服阀电流/mA 4.00 8.80 －30 8.80 8.81 －60.00 －60.07 －0.01 30.00 －30.01 －60.01 8.00 10.40 －15 10.40 10.44 －36.00 －36.02 24.99 39.99 －15.00 －36.03 12.00 12.00 0 12.00 12.02 0.00 0.00 50.00 49.99 0.01 0.01 16.00 13.60 15 13.60 13.62 36.00 36.03 75.01 59.99 15.02 36.07 20.00 15.20 30 15.20 15.22 60.00 60.08 100.02 70.00 30.01 60.125 结束语该控制器采用32位定点高速DSP与模糊PID复合控制，在硬件和软件上都有所改进.硬件上，外围电路采用高速集成电路设计，使控制器具有更高的运算精度与处理速度，并扩展了其通信功能；软件上将PID控制与模糊控制相结合构成模糊PID复合控制，算法上根据切换函数自动切换，使系统的调节更加稳定.实际应用表明，这种复合PID控制具有更快的动态响应特性，更小的超调，同时又比模糊控制具有更高的控制精度.【相关文献】［1］郑晓华.电液伺服控制系统的研究与应用［D］.西安：西安科技大学，2010.［2］ WANG Yannian，GAO Xia，CHENG Hong.A design of TRT hydraulic servo controller based on DSP［C］//Advanced Materials Research，Berlin：Trans Tech Publications，2011：5 586－5 591.［3］孙一平，董学仁.基于 DSP的电液伺服控制系统［J］.济南大学学报，2009，23（4）：368－371.［4］许可，刘建都，李晓鹏.一种新型伺服系统智能PID控制器的设计［J］.四川兵工学报2010，31（5）：19－21.［5］王栋.基于嵌入式系统的电液伺服控制器设计与研究［D］.洛阳：河南科技大学，2007. ［6］王凌伟，艾铁柱.V/I电路在航空发动机电子控制器上的应用［J］.航空计算技术，2011，41（3）：110－112.［7］王文强，何平，崔蕾，等.面向数控的32位伺服控制器的设计与实现［J］.小型微型计算机系统，2010，31（7）：1 413－1 415.。

电液位置伺服控制系统设计方法

电液位置伺服控制系统设计方法本文将介绍电液位置伺服控制系统设计的方法，并针对其中的几个关键环节进行详细说明。

一、系统建模几何方法是通过几何分析来建立系统的几何关系方程，例如通过机械结构的分析来推导出负载移动和油液角位移的关系。

物理方法是通过物理定律和原理来建立系统的动态方程，例如利用牛顿第二定律和液压力学原理来推导出系统的动态方程。

数学方法是通过系统的输入和输出响应数据来建立系统的数学模型，例如通过实验数据拟合出系统的传递函数或状态空间模型。

二、控制策略选择在电液位置伺服控制系统中，常用的控制策略包括PID控制、模糊控制和自适应控制等。

PID控制是最常用的控制策略之一，通过调节比例、积分和微分三个控制参数来实现位置控制。

PID控制具有简单、稳定的特点，适用于许多工业领域。

模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制策略，能够处理非线性、模糊的系统。

模糊控制通过建立模糊规则和模糊推理机制来实现控制。

自适应控制是一种根据系统状态和参数变化进行自动调节的控制策略。

自适应控制能够实时调节控制参数，以适应系统的变化。

根据具体的系统动态特性和控制性能要求，选择适合的控制策略。

三、控制器设计根据选定的控制策略，设计合适的控制器参数，例如PID控制中的比例、积分和微分参数。

控制器参数的选择通常通过试验和调整得到，常用的方法包括试探法、经验法和优化算法。

试探法是最常用的方法，通过对控制器参数进行调整，观察系统的响应，找到最佳的控制参数。

经验法是通过工程经验来选择控制器参数，常用的经验法包括Ziegler-Nichols 方法和Chien-Hrones-Reswick 方法等。

优化算法是一种通过优化方法来寻找最优控制参数的方法，例如遗传算法、粒子群算法等。

四、系统仿真和调试在设计完成后，应进行系统仿真和调试，以验证系统的性能和稳定性。

系统仿真可以通过利用系统的数学模型，使用仿真软件（如Matlab/Simulink）进行。

仿真可以帮助设计人员评估系统的性能，并对控制器参数进行进一步调整。

基于DSP的电液伺服控制系统的研究的开题报告

基于DSP的电液伺服控制系统的研究的开题报告【摘要】本文基于DSP实现电液伺服控制系统的研究。

首先对电液伺服控制系统进行了介绍，然后探讨了电液伺服控制系统中的电液伺服阀的工作原理和特点。

接着，介绍了DSK6713开发板和CCS软件的使用方法。

最后，详细说明了DSP实现电液伺服控制系统的具体实现步骤。

【关键字】DSP；电液伺服控制系统；电液伺服阀；DSK6713开发板；CCS软件一、研究背景与意义电液伺服控制系统是一种高性能、高精度、高可靠性的控制系统，已经被广泛应用于机床、冶金设备、石油化工、航天航空和机器人等领域。

其中，电液伺服阀是电液伺服控制系统中的关键部件，具有高精度、高灵敏度、高速度响应等特点。

为了满足工业生产对高性能、高精度、高可靠性的控制系统的需求，本研究将采用DSP技术实现电液伺服控制系统。

利用DSP的高速计算和强大的控制算法，可以实现对电液伺服阀的精确控制，提高电液伺服控制系统的性能指标，满足机床、冶金设备、石油化工、航天航空和机器人等领域的实际需求。

二、研究内容和方法2.1 研究内容本研究的主要内容包括：(1) 电液伺服控制系统的介绍，包括系统的结构、工作原理和特点；(2) 电液伺服阀的工作原理和特点，包括电液伺服阀的构造、工作原理和性能指标等；(3) DSP技术的基本原理和应用，包括DSK6713开发板的使用方法和CCS软件的编程方法；(4) DSP实现电液伺服控制系统的具体实现方法，包括整个系统的硬件连接、软件设计和调试方法等。

2.2 研究方法本研究采用实验与理论相结合的方法，具体包括：(1) 系统分析法：对电液伺服控制系统进行系统分析，掌握其控制原理和特点；(2) 理论计算法：应用控制理论和数学方法，对电液伺服阀进行建模和仿真；(3) 实验方法：利用DSK6713开发板和CCS软件，搭建电液伺服控制系统的实验平台，进行实验调试，并对实验结果进行分析和评价。

三、研究预期结果通过本研究，预期实现以下目标：(1) 深入了解电液伺服控制系统的工作原理和特点，掌握电液伺服阀的构造、工作原理和性能指标；(2) 掌握DSP技术的基本原理和应用，熟练使用DSK6713开发板和CCS软件；(3) 实现DSP控制电液伺服阀的精确控制，提高电液伺服控制系统的性能指标；(4) 对实验结果进行分析和评价，验证实现的控制系统的性能指标是否满足实际需求。

基于DSP的电液伺服驱动设计

基于DSP的电液伺服驱动设计于兵;沈华旭【摘要】The TI company’s TMS320F28335 was adopted to design a kind of drive for hydraulic turntable servo con-trol. In order to ensure accuracy and real-time performance of the control,DSP was used to control and manage the system;The MAX532D/A converter was adopted to realize high speed and high precision of the simulation output;A kind of circuit which realize the voltage/current switching was designed to achieve the control of output current;In or-der to further improve the control quality,the software simulation method was adopted to produce vibration signal. Ex-periments showed that the servo driver could carry on the fast and effective control to the simulation environment.%采用TI公司的TMS320F28335设计了一种用于液压转台伺服控制的驱动器。

为保证控制精度和实时性，采用DSP进行控制和管理；采用MAX532D/A转换器实现高速高精度的模拟量输出；设计了一种电压/电流转换电路实现了控制电流输出；为进一步提高控制品质，采用软件模拟方法产生颤振信号。

基于DSP的数字PID伺服控制系统设计

技术创新中文核心期刊《微计算机信息》（测控自动化）２００８年第２４卷第３－１期３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６《现场总线技术应用２００例》驱动与传动引言在连续控制过程中，ＰＩＤ控制器是应用最广泛的一类自动控制器。

其以原理简单、易于实现、鲁棒性强和适用面广等优点，在大部分工业控制领域占有一席之地。

随着计算机和嵌入式系统技术的飞速发展，离散控制逐渐在工业过程控制等领域得到广泛应用。

在原有连续控制系统ＰＩＤ调节技术的基础上，数字ＰＩＤ控制技术也随之发展起来。

特别是随着现代控制理论应用在工业控制领域，其与ＰＩＤ的结合使用显现出更大的威力。

以计算机或嵌入式系统来实现ＰＩＤ控制，并不是简单的把连续ＰＩＤ控制率数字化，而是与控制载体的逻辑判断和运算功能结合起来，配合数字控制算法，使ＰＩＤ控制更加灵活多样，以满足工业过程不同的控制要求。

本文以ＤＳＰ－Ｂａｓｅｄ嵌入式运动控制器，对数字ＰＩＤ伺服控制系统设计、算法的改进及工程实现进行了研究。

１数字伺服控制系统硬件设计本文使用的是自行开发的基于ＤＳＰ嵌入式运动控制器，它包括主机板和Ｉ／Ｏ接口板两部分。

其中主机板采用的ＤＳＰ是ＴＩ公司的高性能定点处理器ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２，该处理器是ＴＩ公司针对电机控制及其他控制领域而推出的高性价比的处理器，内部时钟频率为１５０ＭＨｚ，支持ＤＳＰ／ＢＩＯＳ和μＣ／ＯＳ－ＩＩ实时操作系统，主要完成指令目标位置的实时计算、位置伺服ＰＩＤ控制、外部通信、开关量输入输出及程序和数据的存储。

它还提供了完善的电机控制接口，内部具有两个事件管理器ＥＶＡ／ＥＶＢ，每个事件管理器包括两个通用计数器（ＧＰｔｉｍｅｒ），三个比较ＣＭＰ／ＰＷＭ单元，三个捕捉单元ＣＡＰ／ＱＥＰ信道。

模拟量控制（ＤＡＣ）将速度信号数字量接４路１６位高精度数模转换芯片ＤＡＣ８５３４，将数字信号量转变为模拟信号量，其转换精度为０．１５ｍｖ，输出的模拟电压信号接伺服放大器，采用速度控制模式。

基于PID控制的电液伺服系统设计与联合仿真

ｔｃｎｑｅｏｅｈｉｕｆＡＭＥＳｍ／Ｍａｂｔｅｉｙｔｅｃｎｒｌｓｓｅｗｈｃｓｄｓｇｄｉｆｇｏｅｏｍａｃ．ｉｄａｖｒｆｏｔｏｙｔｍｉｈｉｅｉｎｅｓｏｏｄｐｒｒｎｅｏｈｆ
向控制，由其组成的伺服系统结构简单、控制精度高、响果验证了所设计ＰＤ控制器简单高效，Ｉ对工程人员设应速度快，因此在液压伺服系统中得到了广泛的应用。ｌ计工作具有一定的指导意义。电液比例阀控缸液压位置伺服系统的速度、移位精度在很大程度上取决于其控制器的控制性能。而ＰＤ控制器具有结构简单、Ｉ稳定性好、可靠性高等特点【。当建立起控制对象的精确数学模型时，４Ｊ只要正
３４—３３．７５
收稿日期：０９— ２— ０２０１１
摘要：设计了基于ＰＤ控制的电液伺服系统，用ＰＤ输出控制信号来控制电液比例阀，而实现对液压缸运Ｉ利Ｉ从
４６０；．三峡大学机械学院，北宜昌３０１２湖
动的控制。最后利用ＡＥｉ／ａｌＭＳｍＭｔｂ联合仿真技术验证了所设计的控制系统性能良好。ａ关键词：Ｉ电液伺服系统；ＰＤ；联合仿真
确设定ＰＤ参数，可以对控制阀实现较精确的控制Ｉ便效果。本文探讨一种ＰＤ控制的电液比例阀控缸位置Ｉ伺服系统的设计、建模与仿真。其中，了充分保证控为
代了伺服阀Ｊ．。电液比例方向阀能同时实现流量和方２

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

度和快速响应的控制要求。常规ＰＤ控制的对比实验表明，系统由于具有自学习和实时调整ＰＤ参数的能力，与Ｉ该Ｉ使系统很快收敛于位置稳态值．时对参数时变表现出良好的鲁棒性。好地解决了液压系统的非线性和参数时变问同很
ｐｅｉｉｎｍａａｅｎｏＮＮＰＤｂｃｉｅｍａｅｈｌｅｎｅｈｃｎｉｏｆｕｃｒｉｏｌｅｒａｄｐｒｍｅｅｒｃｓｏｎｇｍｅｔｔＣ－Ｉｙｍａｈｎ－ｄｅｐｒｕｄｒｔｅｏｄｔｎｏｎｅｔｎｎ。ｉａｎａａｔｒｉａｎ
ｄｇｎｒｔｎｔｕｉｚｄＮＮＣＰＤｃｎｒｌｒＳｓｌｌａｎｎｎｅｆａａｔｅｃｐｃｔｏｒａｉｅＰＤｃｎｒｌｐｒｍｅｅ ’ ｅｅｅａｉ．Ｉｔｉｅｏｌ－Ｉｏｔｌ ’ ｅｆｅｒｉｇａｄｓｌｄｐｉａａｉｔｅｌＩｏｔａａｔｒＳｏｅ－－ｖｙｚｏ
第ｌ８卷第６期
Ｖｏ．８１１Ｎｏ６．
电子设计工程
ＥｌｃｒｎｃＤｅｉｎＥｎｉｅｒｎｅｔｏｉｓｇｇｎｅｉｇ
２１００年６月
Ｊｎ．００ｕｅ２１
基亏ＤＰＮＣＰＤ的电液位置伺服控制系统设计ＳＮ．Ｉ
ＤｅｉｎｆｅｅｔｏｈｄｒｕｌｏｉｉｎｅｖｙｔｍｓｄｎＤＳＮＮＣ— Ｄｓｇｏｌｃｒ — ｙａｉｐｓｔｏｓｒｏｓｓｅｂａｅｏＰｃＰＩ
ＬＩＡＮＧ－ｎＹｕｈｏｇ
（ｅａｍｎｏｌｔｎｓｏｍｕｉｔｎＥｇｎｅｉ，ｂｉｏｔｅｎｎｔｅｓｉｔ，ｈｙｎ４２０，ｈｎ）ＤｐｒｅｔｆＥｅｒｉ＆ＣｍｎａｏｎｉｅｒｇＨｕｅＡｕｍｏｖｄｒｓｎｔｕＳｉ４０２ＣｉｔｃｏｃｃｉｎｔｉＩｓｉＩｔｅａａ
ｎ－ｉｅｎａａｔｒｄｇｎｒｔｎｆｒｈｄａｌｙｔｍ，ｍｅｎｉ，ｔｅｅｐｒｍｅｔＳＯＳａｇｏｕｌｔｒｐｓｔｎｏｌａａｄｐｒｍｅｅｅｅｅａｉｏｙｒｕｉｓｓｅｎｒｏｃａｗｈｌｅｈｘｅｉｎＨＷｏｄｑａｉｆｏｉｏｙｏｉ
粱玉红
（北汽车工业学院湖电子信息系，湖北十堰４２０）４０２
摘要：出一种ＮＣＰＤ电液位置伺服控制系统的设计方法。采用Ｐ提Ｎ．ＩＣ机＋ＳＤＰ为主控制器，Ｎ自学习、ＮＣ自适应对
ＰＤ参数白整定的控制算法．满足在非线性、数时变性、确定性条件下，Ｉ以参不对机械手电液位置伺服系统进行高精
ｒｓｒｉｅｙｉｓｌａａｔｅｃｐｃｔａｄｅｐｔｂｌｙｔａａｔｒｄｇｎｒｔｎＩｗｌｓｌｅｈｒｂｅｆｅｔａｎｄｂｔｅｆｄｐｉａａｉｓ－ｖｙ，ｎｋｅｓｉｔｏｐｒｍｅｅｅｅｅａｉ．ｔｅｌｏｖｓｔｅｐｏｌｍｓｏａｉｏ
Ａｂｔａｔｓｒｃ＝Ａｅｉｎｍｅｄｏｌｃｒ — ｙｒｕｉｏｉｏｅｖｏｔｌｒｓｓｅｂｓｄｏｄｓｇ￣ｏｆｅｅｔｈｄａｌｐｓｉｎｓｒｏｃｎｒｌｙｔｍａｅｎＮＮＣ－ＩｗａｒｓｎｅｎｔｉｏｃｔｏｅＰＤｓｐｅｅｔｄｉｈｓｐｐｒｈｅｉｎｏｈｙｔｍａｄａｅｗａａｅｎＰａｅ．ＴｅｄｓｇｆｔｅｓｓｅｈｒｗｒｓｂｓｄｏＣ＋ＰａｉｏｔｌｒａｄｃｕｄｍａｅａｑｉｋａｄｈｇＤＳｓｍａｎｃｎｒｌｎｏｌｋｕｃｎｉｈｏｅ【
ｓｌｍｏｕａｅｈｅｕｔｃｍｐｒｄｗｉｅｕａＩｏｔｌｐｏｅｈｔＮｅｄｌｔ．ＴｅｒｓｌｏａｅｔｒｇｌｒＰＤｃｎｒｒｖｓｔａＮＣ－Ｉａｕｃｌａｅｔｔｆｗｅｋｎａｓａｅｏｏｉｏｉ
题．有良好的定位精度和伺服跟踪性能。具
关键词：电液位置伺服系统；Ｓ；单神经元；经ＮＣＰＤ；控制器ＤＰ神Ｎ－Ｉ
中图分类号：Ｐ２Ｔ３６文献标识码：Ａ文章编号：１７ — ２６２１）６ｏ — ４６４６３（０００一０７０