基于输入整形技术的运动控制算法的研究

《基于输入整形技术的运动控制算法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TM151.3国际图书分类号：621.3学校代码：10213密级：公开工学硕士学位论文基于输入整形技术的运动控制算法的研究硕士研究生：导师：申请学位：学科：所在单位：答辩日期：授予学位单位：秦望舒王昕教授工学硕士机械电子工程深圳研究生院2010年12月哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM151.3U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringMOTIONCONTROLAGRITHEMBASEDONTH

2、EINPUT-SHAPERCandidate:Supervisor:AcademicDegreeAppliedfor:Specialty:Affiliation:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:QinWangshuProf.WangXinMasterofEngineeringMechatronicsEngineeringShenzhenGraduateSchoolDecember,2010HarbinInstituteofTechnolo

3、gy哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要输入整形技术是开环输入调制方法，利用开环来抑制系统的残留振荡，因而在高精度系统中得到了广泛应用。滑模变结构控制是非线性理论的重要分支，具有独特的鲁棒性、匹配的不确定性以及外部干扰的完全自适应性等特点，对处理定位控制问题是十分合适的。本课题主要将输入整形技术和滑模变结构控制相结合应用到数控机床上，实现消除残余振动和外部干扰带来的定位误差，达到快速定位的目的。本文内容如下所示。首先，本文对试验平台进行数据采集、数学建模以及参数的求解，得到需要的数学模型，在此模

4、型的基础上进行分析与设计。其次，本文介绍了输入整形器的基本概念，并对零极点对消法、脉冲响应法、灵敏度曲线法等输入整形器的分析设计方法的思想和步骤进行了阐述，说明了输入整形器抑制系统的残留振荡的内在本质。对输入整形器的设计分析方法进行了研究，并且结合实际平台进行了仿真试验，证明了输入整形的优点。再次，本文介绍了滑模控制的基本概念，并且结合平台，设计滑模变结构控制器，对滑模控制进行仿真，说明了滑模控制的优点与优势。最后，在上述算法的基础上，以实验室现有的X-Y平台，对输入整形器和滑模控制算法进行设计

5、以及仿真，并且在FPGA的基础上，进行SOPC的设计，将上层算法写入FPGA中。关键词：输入整形；滑模控制；FPGA-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheinputshapingtechnologyisusedtosuppresstheresidualvibration.Itiswidelyusedinthehigh-precisioncontrolsystem.Slidingmodecontrolisoneofimportantmethodsofnonlineartheor

6、y,andithasspecialrobustness.Inthethesis,theinputshapercombinedwithslidingmodecontrollerisusedtosuppresstheresidualvibration.Thepositionerrorcausedbyexternalinterferenceisdecreasedandtheobjectpositioncanbereachedasquicklyaspossible.Thecontentsaregiven

7、asfollows.First,themathematicamodelisanalyzedandsetup.Thecontrollingagrithmsisdesigned.Thesimulationexperimentsarecarriedout.Secondly,thebasicconceptoftheinputshaperisintroduced.Thepole-zerocancellationmethod,pulsemethod,thesensitivitycurveanalysisme

8、thodandotherinputshaperdesignmethodarestudiedandcompared.Theinputshapingdesignedmethodisdecidedandappliedtothevibration.Thirdly,theslidingmodecontrolmethodisgiven,theslidingmodecontrollercombiningwiththeinputshaperaredesignedandrealized.Thesimulation