基于DSP的高速雕刻机模糊自适应控制.pdf

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1、·控制与检测·组合机床与自动化加工技术文章编号：1001—2265(2010)07—0044—03基于DSP的高速雕刻机模糊自适应控制术庞罕，王霞，王桂林(1．中国石油大学机电工程学院，山东东营257061；2．泰山学院信息科学与技术学院，山东泰安271000；3．东南大学仪器科学与工程学院，南京210096)摘要：为提高高速雕刻机刀头位移的控制精度和效率，文章利用DSP的同步配置功能改进了传统的M／T测速方法，设计了模糊PID控制器的结构，定义了隶属度函数和模糊推理规则。利用TM$320F2812和模糊自适应PID控制算法实现了对高速雕刻机的转速控制。仿真和实际

2、应用表明该方法对电机转速控制具有更高的实时性和控制精度。关键词：DSP；M／T测速法；模糊自适应；PID中图分类号：TG65；TP273文献标识码：AFuzzyAdaptiveControlofHigh-SpeedEngravingMachineBasedonDSPPANGHan，WANGXia，WANGGui一1in(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，DongyingShandong257061，China；2．SchoolofInformationSc

3、ienceandTechnology，TaishanUniversity，TaianShandong271000，China)、Abstract：Inordertoincreasethecontrolprecisionoftoolonthehigh-speedengravingmachine，theconven·tionalM／Tmethodwasimprovedwiththefunctionofsynchronoussetting．TheconstructofthefuzzyPIDcontrollerwasdesignedandthemembershipfunc

4、tionandthefuzzyinferencerulewasdefined．Thecontrolofthehigh-speedengravingmachinewasrealizedbasedOntheTM$320F2812andfuzzyadaptivePIDmethods．Thesimulationandtheapplicationresultsshowthatthecontrolprecisionandthereal。timecapacityarebetterthantheconventionalmethod．Keywords：DSP；M／Tmethod；f

5、uzzyadaptivecontrol；PID速脉冲下一个上升沿到来时m停止记数，转速可由式O引言(1)计算得到。高速雕刻机驱动电机转速控制决定着雕刻机的雕刻精度和效率。实现电机精确控制的关键因素主要有：丽(‘转／分)(L1，)两点：一是高效稳定的控制器；二是电机转速观测值的式中：为高频脉冲频率；P为光电编码器每转输出的精确测量。本文利用DSP的同步配置功能改善了传统脉冲个数；Ⅳ为倍频次数。M／T测速法的精度，并利用DSP的高速计算功能和模糊自适应PID控制方法对雕刻机刀头位移电机实现了精确控制。1基于DSP的测速原理传统M／T转速测量原理如图1所示。当转速脉冲的

6、上升沿到来时启动定时器，检测时问为固定值。然后用两个计数器分别对转速脉冲m．和高频脉冲图1M／T测速原理m：记数，当。结束时，m停止记数，m：继续计数。当转如上所述，传统的M／T法由于无法保证计时的收稿日期：2010—01—04基金项目：中国石油大学(华东)博士基金项目(Y080327)作者简介：庞罕(I977～)，男，中国石油大学博士，讲师，主要从事仪器仪表、机电控制及汽车测试与汽车试验方面的研究工作，(E—mail)panghan67@163．COtTt。·44·2010年第7期·控制与检测·开始时刻与结束时刻均为脉冲上升沿的到达时刻，所计，将速度的偏差量e和

7、偏差的变化率e的论语定义为以总存在0—2个计数脉冲误差。ge={一6，一4，一2，0，2，4，6}其论域对应的模糊子集基于DSP的速度检测充分利用DSP的捕获功能和为：ee={NB，NM，NS，Z，PS，P，JP}，输入变量的定时器间的同步配置功能。进入71n周期测速中断后捕三角形隶属度函数如图4所示。获功能被打开，当捕捉到编码器的输入脉冲上升沿时，同时启动输人脉冲计数器和高频时钟脉冲计时器，然后立即关闭捕获功能。结束时，系统启动比较中断并再次打开捕获，当检测到输人脉冲上升沿时，同时读取两个定时器的数值然后再次关闭捕获。这样利用DSP对输入脉冲沿的捕获功能实现了计

8、数和计时的