双轴转台自适应控制系统设计

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文以一个双轴测试转台控制系统的设计为背景，采用古典控制理论和自适应模型跟随控制理论分别进行了转台控制系统设计，同时又设计了转台控制系统的硬件和软件。古典控制理论以其结构简单，设计方便，在实际控制中仍有着广泛的应用。控制系统的性能指标是控制系统设计的着手点。本文应用古典控制理论的设计方法设计了一个转台双回路控制系统，其中速度回路为一阶超前校正加积分校正，位置回路为二阶超前校正加积分校正。对此系统的仿真分析和实际应用说明这种方法仍然是转台控制系统中行之有效的控制算法。在实际控

2、制系统中，由于各种原因，不可能建立被控对象精确的数学模型。所用的数学模型往往存在不确定性，为了克服对象模型的不确定性，本文研究了自适应模型跟随控制系统的设计方法。在双回路控制系统中，速度回路设计成一个零相差自适应跟随系统，位置回路设计成二阶自适应模型跟随系统。仿真结果证明这种方法具有良好的跟踪性能和很强的鲁棒性。控制系统的硬件、软件是控制系统的重要组成部分。本文详细研究了转台控制系统硬件和软件的设计方法，设计出了转台计算机控制系统的接口电路和精密速率发生电路。同时设计了控制系统的软件，包括软件界面和控制程序

3、两部分，在实际转台控制中得到了良好的控制效果。关键词测试转台;自适应控制;不确定性:模型跟随控制哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractBasedontheresearchofadouble-axisturntablecontrolsystem,acontrolsystemisdesignedwithclassicalcontroltheoryandadaptivemodelfollowingcontroltheory.Inthemeanwhile,asetofhardwareandasetofsof

4、twarearedevelopedtoo.Becauseofitssimplicityandexpediency,classicalcontrolmethodisstillwidelyused.Adoublelooppositioncontrolsystemisdesignedwithclassicalcontrolmethod.Theresultofsimulationandapplicationprovesthatthismethodiseffective.Inanactualcontrolsystem

5、,itisimpossibleforustobuildaprecisemodelfortheplant.Theremustbesomeuncertaintywhenmodeling.Toovercometheuncertainty,anadaptivemodelfollowingcontroltheoryisstudiedhere.Usingthistheory,adoublelooppositioncontrolsystemisdeveloped.Thereferencemodelinpositionlo

6、opisof2-order,thatinspeedloopis1.ThesimulationresultsshowthatthiscontrolsystemcantrackthemodelverywellInacomputercontrolsystem,thecomputermustbegivensomedata,then,accordingtoacontrolalgorithm,thecomputergivesoutacontrolsignal.Toachievethesefunctions,aninte

7、rfacecircuitandaninterfaceroutinearedeveloped.Whenahighpreciserotationrateisdesired,theremustbeahighpreciseratesignalgeneratortogiveit.Hencethehighpreciseratesignalgeneratorcircuitisalsoresearched.Inadditiontothese,asetofcontrolsoftwareisdevelopedtoo.Theap

8、plicationofthesehardwareandsoftwaresuggeststhatthesedesignsareavailableKeywordsTestturntable;AdaptiveControl;Uncertainty;ModelFollowingControl哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第1章绪论高精度测试转台的研究概况.1.1选题意义当前，世界各国为使自己在新一轮的国际竞争中处于有利地