单轴电动转台PID参数优化设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuxing2000
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该文以单轴电动仿真转台为研究背景,对转台伺服控制系统进行了分析和设计.该研究工作采用了一种新的伺服控制系统优化设计方法. 首先,该文确定了系统采用转速和位置双闭环的控制方案,根据系统的原理线路图和性能指标要求精心选择了实际物理器件,其次,对系统进行了机理建模,建立了整个伺服控制系统的理想化模型,然后根据系统性能指标要求,运用经典的频域控制理论对系统进行了综合校正.在实际的试验装置中设计了增量式码盘的信号处理线路,并将该信号引入计算机总线,以方便计算机进行闭环控制.软件上采用了积分分离的死区PID控制算法,并设计了一个短小的PID控制类,该类可以作为通用的类库,可以从该类派生新类,用来采用不同的PID控制算法.此外,该文还对遗传算法和模拟退火算法进行了深入的理论研究,并将其应用到系统的优化设计当中.针对现在大部分PID控制器的是基于Ziegler-Nichols经验公式来设计的,适用性差,而传统的优化方法受搜索空间可徽、时变,并且容易陷入局部最优解的实际工程问题.该文运用遗传算 法、模拟退火算法对系统进行了优化设计,并编写了相应的仿真程序,该方法使系统的设计更加科学、合理.
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