基于以太網通信的電液伺服實驗臺控制器研發(fā).pdf

1、控制器是電液伺服控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，是完成控制算法的關鍵，其性能的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的響應速度與控制精度。傳統(tǒng)控制器多采用串口、現場總線等通信方式，速率普遍較低，難以迎合控制器的高速發(fā)展方向。針對此種現象，本文以哈爾濱理工大學機電液一體化技術與產品研究所的電液伺服實驗臺為控制對象，設計一種基于以太網通信的電液伺服控制器，可實現電液位置系統(tǒng)的閉環(huán)控制，并具有與上位機快速通信的功能。本文根據電液伺服實驗臺控制器的功能需求，提出控制器的總體設計

2、方案，分別從硬件、軟件及控制算法三方面進行設計。
　　針對控制器的硬件功能需求，將控制器劃分為信號采集模塊、伺服閥驅動模塊和以太網通信模塊。以浮點型 DSP為核心處理器，設計 DSP的電源及時鐘電路、A/D信號采集電路、D/A轉換電路、V/I轉換電路以及以太網通信電路。在DSP的開發(fā)環(huán)境 CCS中，用C語言開發(fā) A/D、D/A、以太網通信的軟件驅動及主程序。設計一種基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復合控制算法，在小范圍偏差內實

3、行PID控制以保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性；在大范圍偏差內實行模糊控制以調節(jié)系統(tǒng)震蕩。
　　對所設計控制器的各模塊進行實驗驗證，驗證電液伺服實驗臺控制器各功能模塊能完成相應的功能。并對比PID控制、模糊控制和基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復合控制這三種算法下電液伺服實驗臺的階躍響應。
　　結果表明基于模糊規(guī)則切換的Fuzzy-PID復合控制器的控制性能最優(yōu)。基于以太網通信的電液伺服實驗臺控制器，對改善電液伺服系統(tǒng)的通信速率及控制