气缸伺服控制试验台架的测控系统设计

发布时间：2017-11-12 01:24

  本文关键词：气缸伺服控制试验台架的测控系统设计

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【摘要】：气动系统因其结构简单、工作可靠、无污染等特点，，被广泛的应用于工业控制。气动系统的控制由于自身的一些特点，如气体的可压缩等非线性特性，增加了系统控制的难度。 随着嵌入式系统技术的发展，彻底改变了过去单片机控制处理能力低，只能实现简单功能的局面。这一方面是由于嵌入式微处理器硬件性能的不断飞跃，同时也因功能完备的操作系统移植到嵌入式微处理器平台上。使用操作系统管理嵌入式系统软硬件资源，带来的不仅是软件开发难度的降低，也增强了系统的稳定性和安全性。 根据气动伺服控制的特点，本文设计了基于ARM微处理器和嵌入式Linux的气缸伺服控制试验台架的测控系统，采用的ARM微处理器具有较高性能、低功耗等特点，结合嵌入式Linux操作系统，可实现气缸伺服控制的复杂控制算法，同时亦可提供友好的用户界面、数据处理存储等支持。嵌入式系统本身的高可靠性、强环境适应能力亦有助于系统的长期良好运行。 本文首先调研了国内外气动伺服控制技术的发展概况和嵌入式系统开发的相关技术，结合伺服试验要求提出了气缸伺服控制试验台架的软硬件设计的整体结构，并在此基础上完成了气动回路的设计搭建，分析了系统的数学模型，并在学习研究各类控制理论的基础上，实现了经典PID控制算法和基于现代智能控制理论的智能模糊PID控制器。软件方面，移植了嵌入式Linux操作系统和Android应用框架，在此基础上，完成了测控软件的设计、开发和调试，实现了控制算法的应用，并分别对两个控制算法进行了试验研究，试验结果表明了设计的控制器能够较好的完成气缸伺服的控制，且有较好的数据处理功能。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP273;TH138.51

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