基于PC机的磁悬浮控制系统研究

《基于PC机的磁悬浮控制系统研究》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、南京航空航天大学硕士学位论文摘要磁悬浮系统是一种典型的机电一体化系统，其中控制器性能的好坏直接影响磁悬浮技术的应用。由于磁悬浮系统对实时性的要求很高，在很大程度上限制了先进控制算法的开发和应用。为了满足日益复杂的控制要求和提高控制系统的实时性，本文以单自由度磁悬浮球系统为研究对象，在分析磁悬浮系统构成及工作原理的基础上，搭建了以PC机为控制平台的磁悬浮实时控制系统试验平台。本文通过数据采集卡将磁悬浮试验平台与PC机相连，构成了磁悬浮实时控制系统。为了确保系统实时性，在DOS系统上移植了实时调度内核µC/OS-II，

2、并分析了磁悬浮控制系统的任务需求，划分了实时控制系统的任务，设计了PCI－1711数据采集卡驱动程序。并且在此平台上将设计的超前PID控制器和神经元PID控制器应用于磁悬浮球实时控制系统中，实现钢球的稳定悬浮。为了系统分析与控制器设计的需要，对磁悬浮控制系统的模型辨识进行了初步研究，利用基于T—S模糊推理的模糊辨识对磁悬浮控制系统进行了系统辨识。仿真结果表明所获得T-S模糊模型有很好的拟合精度。关键词：磁悬浮系统，实时操作系统，PC机，PID控制器，T—S模糊模型i基于PC机的磁悬浮控制系统研究ABSTRACTTh

3、emagneticlevitationsystemisoneoftypicalmechanicsandelectronicssystems.Thecontroller’sperformancedirectlyinfluencesthewideapplicationsofthemagneticlevitationtechnology.Becausethemagneticlevitationsystem’srealtimedemandisrigorous,thedevelopmentandapplicationofad

4、vancedcontrollersislimited.Inordertomeettherequirmentofcomplexcontrollerandimprovingthereal-timeperformance,thispaperreseachsthemagneticlevitationcontrolsystembasedonthesingle-freedom-degreemagneticlevitationballsystemanddevelopsthecontrolexperimentalsystembas

5、edonPC.Thispaperdevelopsareal-timecontrolsystemthroughDataAcquisitionCardconnectingthePCandthemagneticlevitationballsystem.Inordertoensurepropertyofsystem’sreal-timerequest,thispapermigratesreal-timeschedulingkernelucos-IItotheDOSOperatingsystem,andanalyzesth

6、emagneticlevitationcontrolsystem’srequirmentanddesignsthecontrolsystem’stasksanddesignsthedriverprogramofthePCI-1711DataAcquisitionCard.Thispaperrealizestheball’ssteadysuspensionbytheleadingPIDcontrollerandneuralPIDcontroller.Inordertomeettherequirmentofmagnet

7、iclevitationsystem’sanalysisandcontrol,thispaperresearchsthemodelidentificationofmagneticlevitationsystemusingT-Sfuzzymodel.Thesimulationresultsdemonstratethatthefuzzymodelcanreachveryhighfitting-precision.KeyWords:magneticlevitationsystem，real-timeoperatingsy

8、stem,PCPIDcontroller,T-Sfuzzymodelii南京航空航天大学硕士学位论文图表目录图2.1磁悬浮球控制系统结构图..............................................................................9图2.2PCI－1711数据采集卡实物图............