学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

转台伺服系统的自适应滑模控制研究

作　者: 闫康
导　师: 刘云清
学　校: 长春理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 伺服电机摩擦模型滑模控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 7次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

对于伺服转台控制系统,当系统进行低速跟踪时,由于摩擦力矩的存在,会使系统出现低速爬行现象。因此,对伺服系统中的摩擦力矩的研究,为研制高精度的转台伺服系统提供理论基础。本文针对伺服电机运行时产生的摩擦扰动,进行理论分析与研究。提出一种补偿摩擦力矩的控制器,使系统满足高精度要求。在MATLAB仿真平台上,建立滑模自适应控制器的控制系统仿真模型,仿真结果表明滑模自适应控制器不仅对模型参数的随机性具有自适应的能力,而且对摩擦扰动和其他扰动信号具有鲁棒稳定性。采用滑模自适应控制器的伺服系统可以获得较高的跟踪精度的同时具有一定的鲁棒稳定性,且系统抖振较小。在论文的最后部分,从工程应用的角度出发,以STM32103F作为系统的控制核心,搭建了转台伺服系统的硬件实验平台,该实验平台由驱动单元、电源模块、测角单元、STM32开发板及被控电机组成。在所搭建的硬件实验平台基础上,利用C语言对STM32芯片编程完成了伺服电机的系统调试。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 本课题的背景及来源  8
  1.2 国内外相关产品简介  8-9
  1.3 摩擦补偿研究现状  9-11
  1.4 论文的主要研究内容  11-12
第二章转台伺服系统及摩擦扰动的数学建模  12-18
  2.1 引言  12
  2.2 伺服系统数学模型的建立  12-14
  2.3 摩擦扰动环节数学模型的选择  14-17
    2.3.1 摩擦描述  14-15
    2.3.2 常用摩擦模型  15-16
    2.3.3 摩擦模型的选择  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章滑模自适应控制器的设计  18-30
  3.1 滑模变结构控制简介  18-21
    3.1.1 滑模变结构控制基本原理  18-19
    3.1.2 滑模变结构控制系统的抖振问题  19-21
  3.2 控制器的设计  21-25
  3.3 仿真结果及分析  25-29
  3.4 结论  29
  3.5 本章小结  29-30
第四章转台伺服系统的设计  30-49
  4.1 系统硬件设计  30-38
    4.1.1 系统组成方案  30-31
    4.1.2 伺服控制器介绍  31-32
    4.1.3 电机驱动单元  32-34
    4.1.4 位置速度检测元件  34-35
    4.1.5 电流传感器  35-36
    4.1.6 伺服电机  36-38
  4.2 控制软件的开发  38-48
    4.2.1 开发环境  38-39
    4.2.2 伺服系统的周期设定  39-42
    4.2.3 串口通信模块的设计  42-44
    4.2.4 码盘读取模块的实现  44-46
    4.2.5 PID控制器模块的实现  46-48
  4.3 本章小结  48-49
第五章系统调试及实验结果分析  49-54
  5.5 本章小结  53-54
第六章结论  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-59
攻读学位期间发表的学术论文  59

转台伺服系统的自适应滑模控制研究

内容摘要

全文目录

相似论文