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嵌入式数控系统架构及其伺服部分PID参数优化研究
中文名称: 嵌入式数控系统架构及其伺服部分PID参数优化研究
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论文编号: 3455390收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Structure of Embedded Digital Control System and Research on Optimization of PID Parameters of Its Servo
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 通信与信息系统
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 嵌入式数控系统 PID控制 模糊理论 神经网络 仿真 微控制器 系统架构
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文简介:随着大规模集成电路技术的不断发展,新一代微控制器在各方面性能上都有长足的进步,嵌入式处理器更加适合数控领域的开发。其稳定性高,没有对资源的过多占用,没有其它不相关硬件的干扰,从而使系统很纯粹地用于所需的加工控制;嵌入式微处理器的集成度高,片上集成多种功能模块,网络支持进一步完善,集成了更多种类的网络接口;微控制器和处理器开发手段和调试平台越来越完善,嵌入式实时操作系统的广泛应用,对于微控制系统的开发提供了良好的任务管理平台和底层驱动平台,这为上层软件模块的可靠简便开发和管理提供了有力的保证。 而在其伺服控制算法方面,PID(比例、积分、微分)控制是在工业过程控制发展史上最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单直观、鲁棒性好和可靠性强,被广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统,然而PID控制的参数整定是一个十分繁琐费时的工作。计算机技术和智能理论的发展为复杂动态不确定系统的控制提供了新的途径。 本文研究在嵌入式系统理论和柔性嵌入式数控系统理论的基础上,提出了基于嵌入式、开放性、网络化的数控体系结构,并给出了在硬件和软件方面上的体系结构的设计,尤其是对ARM部分及其中的G代码解释模块的设计作了较为详细的介绍。以ARM及DSP构建系统的主控平台,通过模块化的软硬件结构设计思路,在ueos-Ⅱ的支持下,克服了当前数控平台的缺陷,实现了系统的实时调度,提高了系统的可靠性及稳定性,实现了系统的多种网络支持,符合数控系统模块化、柔性化和网络化的发展需要。 本文还对智能理论(模糊理论和神经网络)做了分析和研究,并在传统PID控制算法的基础上,使其用到嵌入式数控系统的伺服控制部分PID参数的优化方面。结合智能理论和方法设计智能PID和进行PID的智能整定,来解决常规PID对实际工业生产过程往往具有非线性、时变、不确定性、难以建立精确数学模型的对象不能达到理想控制效果的问题。对利用模糊控制和神经网络理论与PID结合来实现其参数的智能整定进行了研究和分析,并借助于MATLAB/SIMULINK对选取的控制对象进行了仿真和分析。
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