基于DSP的超磁致伸縮致動(dòng)器精密控制系統(tǒng)的研究.pdf_第1頁
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1、超磁致伸縮致動(dòng)器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)是一種新型器件,具有輸出位移大、響應(yīng)速度快、低壓可操作等眾多優(yōu)點(diǎn),在超精密加工、流體機(jī)械、聲納系統(tǒng)、振動(dòng)控制等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。然而由于超磁致伸縮材料本身以及致動(dòng)器的本身結(jié)構(gòu)存在著較強(qiáng)的磁滯特性,使致動(dòng)器輸出位移存在著磁滯性強(qiáng)、非線性嚴(yán)重等缺點(diǎn),大大限制了致動(dòng)器在各領(lǐng)域的應(yīng)用。針對(duì)這些問題,本文以直動(dòng)型超磁致伸縮致動(dòng)器為對(duì)象,分別就致動(dòng)器的結(jié)

2、構(gòu)、輸出位移的控制技術(shù)和致動(dòng)器的動(dòng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究,從而減弱致動(dòng)器自身存在的非線性嚴(yán)重等缺點(diǎn)。
   首先,本文介紹了超磁致伸縮致動(dòng)器及其應(yīng)用,對(duì)致動(dòng)器的控制技術(shù)作了概述并闡述了諸多控制技術(shù)自身存在的問題,在此基礎(chǔ)上陳述了本課題的選題意義和研究內(nèi)容。
   其次,通過對(duì)超磁致伸縮材料和致動(dòng)器自身結(jié)構(gòu)的分析,完成了超磁致伸縮致動(dòng)器的模型構(gòu)建。根據(jù)致動(dòng)器的各項(xiàng)參數(shù),推導(dǎo)了系統(tǒng)的傳遞函數(shù),對(duì)致動(dòng)器控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模,并進(jìn)一步

3、PID和模糊自適應(yīng)PID 進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,模糊自適應(yīng)PID的控制性能明顯比傳統(tǒng)PID 控制要好,主要表現(xiàn)在超調(diào)量,響應(yīng)速度更快。
   在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)致動(dòng)器控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812的硬件系統(tǒng),包括A/D 轉(zhuǎn)換電路、D/A 轉(zhuǎn)換電路、接口電路等,在CCS 開發(fā)環(huán)境上對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
   最后,介紹了致動(dòng)器的靜動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn),并對(duì)前饋加反饋的PID 控制方法進(jìn)行了探究與仿真。

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