基于滑模變結(jié)構(gòu)的同步控制器設(shè)計(jì).pdf

1、在當(dāng)前的生產(chǎn)生活中,有些工作是單個(gè)系統(tǒng)無(wú)法完成的,因此研究如何保持多個(gè)系統(tǒng)保持動(dòng)態(tài)同步具有理論和工程意義。日常的機(jī)械系統(tǒng)一般可以分為全驅(qū)動(dòng)和欠驅(qū)動(dòng)兩類(lèi),本文就以全驅(qū)動(dòng)的雙框架陀螺儀和欠驅(qū)動(dòng)的球桿系統(tǒng)這兩類(lèi)系統(tǒng)為例,分別設(shè)計(jì)了滑模變結(jié)構(gòu)同步控制器。同時(shí),設(shè)計(jì)了一套陀螺儀框架進(jìn)動(dòng)伺服系統(tǒng)。
　　陀螺儀進(jìn)動(dòng)伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作主要包括硬件和軟件兩部分。硬件部分主要是設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812 DSP控制器的控制系統(tǒng)。陀螺儀輸出的是與

2、進(jìn)動(dòng)角位置成比例的交流電信號(hào),因此選擇角位變送器將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。在陀螺儀的功率驅(qū)動(dòng)電路部分,設(shè)計(jì)了一種程控放大器,可以利用數(shù)字電位器和DSP來(lái)自動(dòng)的調(diào)節(jié)交流電壓幅值和正負(fù)。同時(shí),DSP也要完成對(duì)有用信號(hào)的提取和完成外部通信。伺服系統(tǒng)的軟件部分主要是完成DSP軟件的編寫(xiě),包括系統(tǒng)初始化、角位變送器信號(hào)采集、系統(tǒng)控制和DSP與計(jì)算機(jī)通信等。軟件部分的另一個(gè)工作為上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。該軟件是利用Qt Creator和開(kāi)源串口類(lèi)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,

3、實(shí)現(xiàn)的功能主要是控制陀螺儀進(jìn)動(dòng)的開(kāi)始和結(jié)束,對(duì)其接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
　　針對(duì)全驅(qū)動(dòng)的雙框架陀螺儀,利用積分滑模方法設(shè)計(jì)了同步控制器;針對(duì)二階欠驅(qū)動(dòng)的球桿系統(tǒng),通過(guò)利用一個(gè)子系統(tǒng)滑模面的反正切函數(shù)來(lái)構(gòu)造中間變量,并將該變量引入到另一子系統(tǒng)的滑模面來(lái)構(gòu)造總滑模面,最終利用解耦滑模控制方法設(shè)計(jì)了同步控制器。通過(guò)對(duì)兩種同步控制器進(jìn)行MATLAB仿真可以得出,所設(shè)計(jì)的同步控制器不僅有良好的同步效果,而且具有良好的抗干擾能力。除此之外還可