基于CAN總線空氣彈簧隔振基礎控制技術(shù)研究.pdf

1、超精密測量與超精密加工等領域?qū)Νh(huán)境振動提出了嚴格的要求,防微振技術(shù)的作用日益明顯。作為隔振技術(shù)的重要分支,振動控制手段的進步和優(yōu)化為既有隔振技術(shù)的應用保駕護航,尤其是針對多臺分散的隔振基礎集中控制或多層隔振系統(tǒng)聯(lián)合隔振的情況,更需要振動控制手段的不斷更新和探索。本文基于現(xiàn)場總線CAN技術(shù),研制一套新型的隔振控制系統(tǒng),將被動隔振方法和主動隔振方法融于一套控制系統(tǒng)中。本文結(jié)合現(xiàn)有的隔振基礎,詳細分析了隔振系統(tǒng)控制原理,并介紹了CAN總線特點

2、。由于本文控制對象復雜、傳感器分布較廣,為避免在信號傳輸上出現(xiàn)模擬信號的長距離傳輸,本文根據(jù)系統(tǒng)控制原理,結(jié)合CAN總線特點,合理設計了系統(tǒng)控制核心的硬件部分,包括:中央控制器電路設計;信號采集電路設計,實現(xiàn)振動、位移和氣壓信號的采集;D/A、IO輸出電路設計,實現(xiàn)高度控制和主動控制輸出功能。為解決傳統(tǒng)隔振控制系統(tǒng)擴展能力差、資源利用率低、操作不靈活等缺點,本文提出基于CAN總線隔振控制技術(shù):詳細闡述了包括組網(wǎng)、協(xié)議開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù),對控

3、制系統(tǒng)故障檢測與恢復能力進行系統(tǒng)全面的分析,從而提高系統(tǒng)的可靠性,最后在中央控制器中引入μCOS-II實時操作系統(tǒng),完成中央控制器單元的嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn),從而提高控制系統(tǒng)可擴展性和實時性。針對高度控制,本文建立了高度控制數(shù)學模型,提出分級采樣、趨勢判斷方法跟蹤和逼近理論充排氣量大小,從而達到控制高度變化的目的;針對主動控制,提出將PID控制算法植入DSP中央控制器并應用于主動控制,進一步提高系統(tǒng)的隔振性能。最后,本文對控制系統(tǒng)性能進行實驗