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本文以隐身测试塔自动控制小车(以下简称测试小车)为研究对象,用数字控制的方式实现了测试小车的精确定位、自检、计算机通讯以及安全保护等功能。根据测试小车的特点,提出了针对性的数字控制算法,提高了定位精度。研制了整套系统,在地面模拟实验台上进行了仿真试验。
首先,文章在分析了测试小车工况的基础上,建立了变频器控制交流异步电机系统的数学模型,根据系统模型特点,分析了传感器安装的位置误差所引起的系统误差。将系统数学模型离散化,得到了便于应用数字控制的离散化数学模型,对系统数学模型进行了仿真计算,确定了合理的控制策略。
其次,设计了控制系统的硬件和软件。设计了测试小车数字控制器的模拟电路和数字电路,完成了控制器的选型。编写了测试小车的手动检、自动检和联机检的软件,实现了和上位机的通讯,确定了开环和闭环的控制策略。进一步研究了Windows下实时控制定时器的实现方法,设计了图形用户界面。
研究并解决了控制系统中的一些关键问题,实现了高精度位置控制,保证了系统安全可靠运行,完善系统自检功能,消除了累积误差,并且在模拟试验台上对这些问题进行了仿真研究。
最后,作者在实际系统中检验了控制算法与控制器的有效性与可行性,证明了硬件选型、设计以及软件编程的正确性,并且达到了预期的控制效果。