光纖拉絲機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、光纖拉絲機(jī)是光纖生產(chǎn)的重要設(shè)備,影響光纖絲徑一致性的一個(gè)重要因素在于對(duì)拉伸伺服電機(jī)的控制效果.為了獲得滿意的控制效果,設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的光纖拉絲機(jī)模糊控制系統(tǒng)；并且對(duì)光纖拉絲機(jī)控制系統(tǒng)中存在的時(shí)滯問題進(jìn)行了理論分析,設(shè)計(jì)了基于Smith預(yù)估器的模糊控制算法,并將其用于解決時(shí)滯所帶來的問題.本課題的主要工作包括以下幾個(gè)方面: 1.在分析光纖拉絲機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出光纖拉絲機(jī)伺服系統(tǒng)和光纖絲徑在線檢測(cè)模塊,確定了研究所用伺服電

2、機(jī)和系統(tǒng)控制算法. 2.根據(jù)操作人員的手動(dòng)操作經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合模糊控制理論,設(shè)計(jì)出光纖拉絲機(jī)的模糊控制算法,并且將該算法應(yīng)用于光纖拉絲機(jī)控制系統(tǒng)中.模糊控制算法的實(shí)現(xiàn)采用離線部分運(yùn)用MATLAB計(jì)算出模糊查詢表,然后通過在線查表的方式實(shí)現(xiàn)模糊控制. 3.為了實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖拉絲機(jī)的閉環(huán)控制,設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的光纖拉絲機(jī)模糊控制系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)研究了絲徑數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、處理及對(duì)拉絲伺服電機(jī)的控制,實(shí)現(xiàn)了拉絲生產(chǎn)過程的自動(dòng)化；完成了該系統(tǒng)的硬

3、件設(shè)計(jì)、制作及軟件編程、聯(lián)機(jī)調(diào)試,取得了滿意的控制效果. 4.對(duì)光纖拉絲機(jī)控制系統(tǒng)中存在的時(shí)滯問題進(jìn)行了相關(guān)的理論分析,指出滯后問題會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量下降,提出用基于Smith預(yù)估器的模糊控制算法來抑制光纖拉絲機(jī)控制系統(tǒng)中時(shí)滯問題.在基于Smith預(yù)估器的模糊控制算法理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出各個(gè)仿真模塊,編寫了基于MATLAB的仿真程序?qū)赟mith預(yù)估器的模糊控制算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),分析對(duì)比了采用基本模