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位置伺服系统的基本结构形式

位置伺服系统的基本结构形式
位置伺服系统的基本结构形式

位置伺服系统的基本结构形式

随着现代科学技术的飞速发展,特别是微电子、计算机、电力半导体和电机制造技术取得的巨大技术进步,使得位置伺服这样一种扮演重要支柱技术角色的自动控制系统,在许多高科技领域得到了非常广泛的应用,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自

动化设备、雷达和各种军用武器随动系统、以及柔性制造系统(F M S——F l e x i b l e M a n u f a c t u r i n g S y s t e t n)等等。它的控制性能,对这些高科技的发展正起着越来越关键的作用。·位置伺服系统是一种与普通电动机调速系统有着紧密联系但又有明显不同的系统。一般

说来,人们对调速系统的要求是希望有足够的调速范围、稳速精度和快且平稳的启、制动性能。系统工作时,都是以一定的速度精度、稳定在调速范围内某一固定的转速上运行的,系统的主要控制目标,是使转速尽量不受负载变化、电源电压波动及环境温度变化等千扰因素的影响。而位置何服系统,一般是以足够的位置控制精度(定位精度)、位置跟踪精度(位置跟踪误差)

足够快的跟踪速度来作为它的主要控制目标。系统运行时要求能以一定的精度随时跟踪指令

的变化,

因而系统中伺服电动机的运行速度常常是不断变化的

服系统在跟踪性能方面的

要求一般要比普通调速系统高且严格得多。

伺服(s e r v o)这一术语,源于拉丁语,e r v u s,是“奴隶

(s l a v e)或奴仆(s e r v a n t的意思。它

含有使机械像奴隶一样忠实地按照命令动作的意义。因而,“以物体的位置、方位、姿势等作为

被控量,使之能跟踪目标值任意变化的控制系统”被定义为位置伺服系统(J I S—日本工业标

准定义)。

一个位置伺服系统,仅当它的指令形式呈斜坡亩数形式,即每单位时间移动的距离或转过的角度相等时,其运行与控制特性才与一个普通调速系统相似。

从广义上讲,位置伺服系统包括机械执行机构和电气自动控制两大组成部分。例如,一个数控机床的进给驱动位置伺服系统,它的机械执行机构常包括工作台(或刀架)、滚珠丝杠、导轨和减速齿轮等等;电气自动控制部分则包括交流或直流伺服电动机、驱动功率放大器、反馈检测传感器和控制调节器等等。根据应用场合和对控制性能要求的不同,位置伺服系统具有多种不同的结构形式。按照系统的构造特点,大体上可以将其分为四种基本结构类型。’下面,以

数控机床中常用的迸给驱动位置伺服系统为例,来说明这四种基本结构形式的特点和一般构

成方法。

一、开环位置伺服系统

开环位置伺服系统是一种没有位置反馈的位置控制系统口它的伺服机构按照指令装置发

.来的位置移动指令,驱动机械作相应的运动,但并不对机械的实际位移量或转角进行检测,从

而也无法将其与指令值进行比较。它的位置控制精度只能靠伺服机构木身的传动精度来保保护。

早期简易型数控机床的j注给驱动位置伺服系统。常又用步进电机为主要部件的开环位置

伺服系统,结构如图}-1所示。·步进电机实质上是一种同步电动机,行当数控装置向步进电机

发出一个进给脉冲指令的时候,步进电机的转子就在此脉冲所产生的同步转矩作用一卜旋转一个固定的角度,通常称之为步距角,因此它是一种将电脉冲变为角位移或线位移的电磁装置。其特点是定位精度高,但转换速度不快,约在毫秒数量级。步进电机步跄角的大小与它的结构和控制方式有关,最常用的一般为 1.5“。步进电机再经过减速齿轮带动丝杠旋转,通过丝杠、螺母的相对转动,最后形成机床工作台的运动。这样,工作台的位移量将与进给指令脉冲的数量成正比,而工作台移动的速度将与进给指令脉冲的频率,即单位时间的脉冲量成正比。显然,这种开环位置伺服系统的位置控制精度完全依赖于步进电机的步距角精度和齿轮、丝杠等传

动部件的精度。若传动链存在误差,系统是无法随时进行修正的。加上受步进电机本身力矩频率特性的制约,系统的进给移动速度不能很高’,所以这种开环位置伺服系统仅适用于那些对位

置控制精度要求不高、位移速度较低的简易型数控系统。它的位置控制精度一般在0.11m m左右。’但由于它结构简单,造价低、调试容易,所以仍被广泛用于各种低档的位置控制系统。开

环位置伺服系统是最早被采用的伺服系统,其系统组成与工作原理在许多教材和专著中均有

详尽的描述,此处不再详述。

二、半闭环位置伺服系统与开环位置伺服系统不同,半闭环位置伺服系统是具有位置检测和反控制系统。

它的位置检测器与伺服电动机同轴相连,可通过它直接测.出电动机轴旋转的角位移,进而推知

当前执行机械〔如机床工作台)的实际位置。由于位置检侧器不是直接装在执行机械上,位置闭

环只能控制到电机轴为止,所以被称之为半闭环,它只能间接地检知当前的位置信息,且也难以随时修正、消除因电动机轴后传动链误差引起的位置误差。数控机床进给驱动最常用的半闭环位置伺服系统如图1-2所示。半闭环位置伺服系统中一般采用伺服电动机(交流伺服电动机或直流伺服电动机)作执行电动机,与普通电动机相比、它具有调速范围宽和·短时输出.力矩大

的特.点。这样,系统设计时不必再为保证低速性能和增大力矩而添置减速齿轮,而可将电动机

轴与丝杆(一般采用滚珠丝杆)直接连接,使传动链误差和非线性误差(齿轮间隙)大大减小,在机床导轨几何精度和润滑良好时。一般可以达到微米数量级的位置控制精度。另外,系统还可以采用节距误差补偿和问隙补偿的方法来提高控制精度。

1-2

所谓节距误差补偿 f.又称螺趾误差补偿)是按照滚珠伙杠的每一个节距,预先把·,卜闭环间

接测量结果与机械实际位移间的误差测出来,根据控制要求均匀取出一定数量的补偿点记入

存贮器,系统运行时,当机械运动到某一位置时就取出相应的位来对指令值加以修正以减小或消除实际位置误差。

所谓间隙补偿(又称反转误差补偿),是当机械运动方向改变时,由于滚珠丝杠与丝杠螺母

间存在传动间隙,为使工作台反向运动,电动机必须在反转时首先带动滚珠丝杠空转一定角度,才能使丝杠与螺母贴合驱动工作台,这样一来,就会使工作台反向运动时的实际位移一量小

于指令值,产生反转误差。这种由传动间隙引起的反转误差在整个行程范围内一般足一定的,所以,只要在机械运动方向发生改变时,在指令值中再附加上相当于间隙量的补偿指令,即可有效地消除反转误差。

半闭环位置伺服系统在它的闭环中非线性因素少,容易格定,还可以比较方a地通过补偿来提高位置控制精度,此外,半闭环的结构使它的执行机械与电气自动控制部分相对独立,系统的通用性增强,因而这种结构是当前国内外数控机床进给驱动位置伺服系统中最普遍采用

的方案。

但严格说来,反转间隙量会随机床工作台上工件的重量和安装位置而发生变化,节距误差也会因环境温度、润滑和机械磨损而发生变化。重型机床中一般只能采用齿条、齿轮传动,半闭

环位置控制的精度就更难保证、为了达到更好的控制效果,人们自然提出了直接对工作台实际位置进行闭环控制的结构方案。

三、全闭环位置伺服系统

全闭环位置伺服系统典型构成

作台上,从而可以获取工作台实际位

所示。它将位置检测器件直接安装在机床工

息、通过反馈闭环实现高精度的位置控制。从

1-3

理论上说,这是一种最理想的位置伺服控制方案。但是,在实际的数控机床系统中却极少采用

这种全闭环结构方案。这主要是当采用全闭环时,机床本身的机械传动链也被包含在位置闭环中,伺服的电气自动控制部分和’执行机械不再相对独立,传动的间隙、摩擦特性的非线性、传动

链的刚性等都将会影响控制系统的稳定,使系统容易产生机电共振和低速爬行。同时,工作台上的负载变化也会对系统的摩擦特性、机械惯量等产生影响,给系统的整定造成困难。此外,由

于机床的一部分被包含在位置闭环内,.位置控制调节器的设计就不得不考虑这部分机械的传输特性。机床不同,被包含在位置闭环中的那部分机械的结构、特性往往也各有差异,这就给全

闭环位置伺服系统的通用性设计带来了困难,也不利于降低成本。

四、混合闭环位置伺服系统

对有的执行机械(如重型机床工作台),位置伺服系统采用半闭环结构虽然容易整定,但很难补偿其机械传动部分引起的位置误差,使位置控制精度不能达到要求的指标;采用全闭环结构系统又很难整定,系统闭环后因环内多种非线性因素诱发的振荡很难消除。于是,人们提出一种混合闭环结构的位置伺眼系统方案、如图1一4所示。

1-4

系统中同时存在半闭环和全闭环。系统工作时,半闭环起主要控制作用。由于半闭环中电

气自动控制部分与执行机械相对独立,可以采用较高的位置增益,使系统易整定、响应快、跟踪

误差小;而全闭环只用干稳态误差补偿,位置增益可选得较低以保证系统的稳定性。两者相结合可最后获得较高的位置控制精度和跟踪速度。但由于系统中同时存在两个闭环,使系统的控制复杂程度大大增加,它们之间的配合、增益调整等都必须仔细整定,位置伺服系统也因之不再具有通用性。

在位置伺服系统的上述四种基本结构形式中,半闭环结构是当前应用最为广泛的结构。并且由于它的电气自动控制部分与机械部分相对独立,可以根据机械惯量和负载情况划分为不

同的等级,独立地对其电气部分进行通用化设计,因此,从狭义上讲,人们也习惯地把在半闭环

结构中位置伺服的电气自动控制部分称为位置伺服系统。本教材的后续内容,将侧重对这种意义上的位置伺服系统进行讨论。

伺服电机的三种控制方式

选购要点:伺服电机的三种控制方式 伺服电机速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的,位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求以及满足何种运动功能来选择。接下来,松文机电为大家带来伺服电机的三种控制方式。 如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。 如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。 就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。 一般说驱动器控制的好不好,每个厂家的都说自己做的最好,但是现在有个比较直观的比较方式,叫响应带宽。当转矩控制或者速度控制时,通过脉冲发生器给他一个方波信号,使电机不断的正转、反转,不断的调高频率,示波器上显示的是个扫频信号,当包络线的顶点到达最高值的70.7%时,表示已经失步,此时的频率的高低,就能显示出谁的产品牛了,一般的电流环能作到1000Hz以上,而速度环只能作到几十赫兹。 换一种比较专业的说法: 1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。 应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。 2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。

作文布局三种基本结构

作文构思布局的三种基本结构 一.作文的构思(结构布局)法 构思是指在动笔作文前,对文章的内容、表达方式和结构层次的总体设计。就是我们平常所说的先写什么、后写什么、哪里详写、哪里略写的问题。它是作文过程中的一种创造性的复杂的思维活动。具体地说,文章构思就是对选材过程中所选的材料作分解和组装,使之有序化、审美化的思维过程,因为每个人的大脑的思维方式不同,所以分解和组装的方式也呈现多种多样,这里介绍几种大家常用的构思法,以打开同学们构思的路子。 1、一字(词)贯穿构思法 一字(词)贯穿,是提在构思文章时,选择一个和中心思想紧密相关的关键字或词连接文章的所有材料,从而形成文章的骨架。如《背影》一文,就是采用一词贯穿构思法,文章从始至终以“背影”一词不达意贯穿全文,使读者深深体会到一颗慈父心,体会到父子之间的深情。运用此法,要注意文章要扣紧一个字或词来写,只有这样,才有条件以此为辐射点,进行多角度的思维,才有利于有层次地、深入地进行描述或抒情,使文章丰满而有韵味。如微笑,目光,声音等类的写作。 2、排比组合构思法 排比组合,是指在题目规定的范围内,根据表达主题的需要,选择几个生动的典型的人物、事件或景物的片断排比组合成文来表现一个主题的构思方法。用这种方法构思的记人、叙事、写景的文章,可以在较短的篇幅内,多角度、多侧面地表现人物、叙述事件、描写景物。 运用排比组合的构思法需要注意的是: A、所组合的片断的形式要统一:或者是人物形象的一系列片断组合,或者是事件的一系列片断组合,或者是景物的一系列片断组合等。 B、片断本身的叙述必须是具体的、生动的、形象的。 C、片断可以是横向排列,也可以是纵向排列。横向的排列要安排好主次、实虚的关系,纵向的排列要注意时间的先后顺序。 格式分类: A并列式排比B递进式排比(如《感受自然》和《我读三国》)C小标题或镜头式排比 3、纵横对比构思法 纵横对比,是指将对立的人物、事件、景物放在同一篇文章中来叙写的一种构思方法。运用这种方法构思,形成鲜明的反差,给读者留下极深的印象。或动静对比,或美丑相映,或真假相衬,或善恶对立,或冬夏对比,或天地对照等等。如通过两篇日记或书信写同一件事中的两个不同人的相同或不同的感受。 我的视线 ――记一把蓝色的雨伞 我的视线,这么久以来都不得不为一把蓝色的雨伞所牵绊…… 那蓝色,明彻如天空。 小时候的那些下雨天,妈妈总撑着一把蓝色的雨伞来学校接我,我的头顶是一片蓝色,肩膀也笼罩于一片蓝色之中,触目所及都是一片蓝色的无雨的天空。 后来的一个下雨天,矮小的我抬头和妈妈说话,却发现妈妈的那一半天空是一片阴沉的灰色,风夹杂着雨滴,落入妈妈灰色的天空,妈妈的肩膀湿了,额前的头发也湿了,而我,依旧置身于一片蓝色的无雨的天空。

英语句子基本结构成分类型

英语句子基本结构 英语句子看上去纷繁庞杂,但仔细观察不外乎五个基本句式。这五个基本句式可以演变出多种复杂的英语句子。换言之,绝大多数英语句子都是由这五个基本句式生成的。这五个基本句式如下: S十V主谓结构 S十V十F主系表结构 S十V十O主谓宾结构 S十V十O1十O2 主谓双宾结构 S十V十O十C 主谓宾补结构 说明:S=主语;V=谓语;P=表语;O=宾 语;O1=间接宾语;O2=直接宾语;C=宾 语补足语五个基本句式详细解释如下: 1.S十V句式 在此句式中,V是不及物动词,又叫自动词(vi.)。例如: He runs quickly.他跑得快。 They listened carefully.他们听得很仔细。 He suffered from cold and hunger.他挨冻受饿。 China belongs to the third world country.中国属于第三世界国家。 The gas has given out.煤气用完了。 My ink has run out.我的钢笔水用完了。 2.S十V十P句式 在此句式中,V是系动词(link v.),常见的系动词有:look,seem,appear,sound,feel,taste,smell,grow,get,fall ill/asleep,stand/sit still,become,turn等。例如: He is older than he looks.他比看上去要老。 He seen interested in the book.他似乎对这本书感兴趣。 The story sounds interesting.这个故事听起来有趣。 The desk feels hard.书桌摸起来很硬。 The cake tastes nice.饼尝起来很香。 The flowers smell sweet and nicc.花闻起来香甜。 You have grown taller than before.你长得比以前高了。 He has suddenly fallen ill.他突然病倒了。 He stood quite still.他静静地站看。 He becomes a teacher when he grew up.他长大后当了教师。 He could never turn traitor to his country.他永远不会背叛他的祖国。 注意:有些动词同时也是及物动词,可构成SVO句式,例如: He looked me up and down.他上下打量我。 He reached his hand to feel the elephant.他伸出手来摸象。 They are tasting the fish.他们在品尝鱼。 They grow rice in their home town.他们在家乡种水稻。 He's got a chair to sit on.他有椅子坐。

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1)精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2)稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3)快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。 4)调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5)低速大转矩。在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。 6)能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种;按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统,模拟伺服和功率伺服系统,位置

平面构成的基本形式——发射构成

平面构成的基本形式——发射构成 2009年10月18日星期日 10:26 一、发射的概念 发射是一种特殊的重复,是基本形或骨骼单位环绕一个或多个中心点向外散开或向内集中。自然界盛开的花朵就属于发射的形状。另外,发射也可以说是一种特殊的渐变。它同渐变一样,骨骼和基本形要作有序的变化。但是,发射有两个显著的特征: 其一,发射具有很强的聚焦,这个焦点通常位于画面的中央; 其二,发射有一种深邃的空间感,光学的动感,使所有的图形向中心集中或者由中心向四周扩散。 二、发射构成的形成 (一)发射骨骼的构成因素 发射骨骼的构成因素有两方面: 发射点:即发射中心,焦点所在。衣服发射构成作品,它的发射点可以是一个也可以是多个,可以在画面内也可以在画面外,可以是大的也可以是小的,可以是动的也可以是静的。 发射线:即骨骼线。它有方向(离心、向心或同心)、线质(直线、折线或曲线)的区别。 (二)发射骨骼的种类 离心式:基本形由中心向外扩散,发射点一般在画面的中心,有向外运动的感觉,是运用较多的一种发射形式。 由于基本形的不同,它有直线发射和曲线发射等不同的表现形式。直线发射就是从发射中心以直线向外发射、扩散的构成,其中包括单纯性构成和复合构成。直线发射呈现直线具

有的情感特征,其射线使人感到强而有力,有闪电的效果。曲线发射由于发射线方向的渐次变化,能表现出曲折所具有的特征,线的变化使人感到柔和而变化多样,并且还有一种运动的效果。 向心式:基本形由四周向中心归拢,形成发射点在画面外的效果。 同心式:基本形层层环绕一个中心,每层基本形的数量不断增加,形成实际上是扩大的结构,扩散的形式。 多心式:基本形以多个中心为发射点,形成丰富的发射集团。这种构成效果具有明显的起伏状,空间感也很强。

五大基本句子结构

英语的五种基本句型训练 以下五种基本句式是任何英语句子的基本组成部分,其他如定语、状语等均是句子的次要或附加部分。只要掌握了这五种基本句式,当遇到较复杂的句子时,运用这些基本句式进行分析,对句子的理解也就变得容易多了。在写作中,必须写好这些最基本的句型。 S十V主谓结构 S十V十P主系表结构 S十V十O主谓宾结构 S十V十O1十O2 主谓双宾结构 S十V十O十C 主谓宾补结构 说明:S=主语;V=谓语;P=表语;O=宾语;O1=间接宾语;O2=直接宾语;C=宾补 五个基本句式详细解释如下: 1.S十V句式 在此句式中,V是不及物动词,又叫自动词(vi.)。例如: I will try. She is eating. He runs quickly. 他跑得快。 They listened carefully. 他们听得很仔细。 The gas has given out. 煤气用完了。 My ink has run out. 我的钢笔水用完了。 2.S十V十P句式 在此句式中,V是系动词(link v.),常见的系动词有:look,seem,appear,sound,feel,taste,smell,grow,get,fall ill/asleep,stand/sit still,become,turn等。) Mr.Brown is an engineer.(名词做表语) She is beautiful. (形容词做表语) 状态系动词 用来表示主语状态,只有be一词,例如: He is a teacher. 他是一名教师。(is与补足语一起说明主语的身份。) 2)持续系动词 用来表示主语继续或保持一种状况或态度,主要有keep, rest, remain, stay, lie, stand, 例如:

三种基本结构流程图

三种基本结构流程图 1.顺序结构 图1 顺序结构N-S流程图 2.选择结构 if语句的三种形式 (1)形式一:if(表达式)语句; 该形式表示的是单分支选择结构,其N-S流程图如图2所示: 图2 形式一N-S流程图 (2)形式二:if(表达式)语句1; else 语句2; 该形式表示的是双分支选择结构,其N-S流程图如图3所示: 图3 形式二N-S流程图 (3)形式三:if(表达式1)语句1; else if(表达式2)语句2; else if(表达式3)语句3; …… else if(表达式n-1)语句n-1; else 语句n; 该形式表示的是多分支选择结构,其N-S流程图如图4所示: 图4 形式二N-S流程图

◆ switch 语句 多分支选择的问题,可以使用嵌套的if 语句解决。但在某些情况下,使用switch 语句可能更为方便。switch 语句的一般形式是: switch (表达式) { case 常量表达式E1: 语句组1; break ; case 常量表达式E2: 语句组2; break ; …… case 常量表达式En : 语句组n ; break ; default :语句组n+1; } 图5 switch 语句N -S 流程图 3.循环结构 ◆ while 语句 (1)一般形式 While (表达式) 循环体语句; (2)N -S 流程图如图6所示: 图6 while 语句N -S 流程图 ◆ do-while 语句 (1)一般形式 do{ 循环体语句; }while (表达式); (2)N -S 流程图如图7所示: 图7 do-while 语句N -S 流程图 ◆ for 语句

构图的基本结构形式

三.构图的基本结构形式 构图的基本结构形式要求极端的简约,通常概括为基本的几何形。当然这种基本几何形用在构图上只是取其近似,具体的个别差异变化是多样的。 1.几何形构架。 A三角形(一般指正置的三角形)有有崇高、坚实、稳定的感觉,建筑上的运用如埃及的金字塔;长三角形使人联想到矢壮,有向上、飞驰、崇高的感觉,哥特式教堂建筑的尖塔就是利用这种感觉。如图:《蒙娜丽莎》采用的是立三角形构图,端庄典雅通过一个普通市民女性的形象表达了人对于自身的肯定,及对美好事物的向往。这幅作品的成功,很大程度上得益于它优秀的构图方式。再如建筑摄影运用此构图达到了崇高、坚实、稳定和向上的视觉效果。 建筑

B圆形 能让人联想到车轮,有旋转滚动的感觉;作为球体,有饱满充实的感觉;触觉柔和,具有内向,亲切感。如图为马蒂斯的《舞蹈》从韵律线上看是圆形的构图,有明显的旋转运动的感觉。在这幅狂野奔放的画面上,舞蹈者似乎被某种粗犷而原始的强大节奏所控制,他们手拉着手围成一个圆圈,扭动着身躯,四肢疯狂的舞动着。大的圆圈也可以留一个缺口,称为“破月圆”构图。有完美、柔和、旋转向心的感觉。 C“S”形 使人联想到蛇形运动,宛然盘旋。或者是来自人体柔和的扭曲,有一种优美流畅的感觉。中国画山水,经常使用这种类型的构图,即“之”字形构图,以构成景物纵深盘旋的情趣。如图风景构图迂回上升,将观众视线顺S形引向上方。

人物形体所呈现的“S” D.“V”形 如同旋转的陀螺,有微微晃动不定的感觉,是一种活泼有动感的形式。如图有一种向上向外扩张、爆炸的形式,或是强烈的不稳定的感觉。但从相反方向理解,有时又有集中的意味。

句子的基本结构

精心整理 句子的基本结构 一、句子的基本成分 句子的基本成分有以下几种:主语、谓语、宾语、表语、定语、状语、补语、同位语。 1、主语:句子的主体,全句述说的对象。一般由名词、代词、不定式、动名词或从句担当, Hewonthegame. Helikesplayingcomputer. 1)动宾表示行为的对象,常由名词或者代词担任。放在及物动词或者介词之后。如: Ilike China.(名词) Hehates you.(代词)

4、表语:用以表述主语的特征、状态、身份等。一般由名词或形容词担任,置于系动词之后。

Heisastudent. Wearetired. 注意:除了be系动词外,还有一些动词也可以用作系动词, 1)表感官的动词:feel,smell,taste,sound,look,appear,seem等。 2)表转变变化的动词:become,get,grow,turn,go等。 3) 5 (2 6 (1 Iamverysorry. (2)表示时间、地点、目的的状语一般位于句子两头,强调时放在句首。Inordertocheerhimup,Itoldhimthetruth. TheyarewritingEnglishintheclassroom. (3)一些表示不确定时间(如:often)或程度(如:almost)的副词状语通常位于be动词、

助动词、情态动词之后,动词之前。 Weoftenhelphim. Heisalwayslateforclass. 7、补语:补充说明宾语的情况。由n./adj./介宾/分词/不定式等担任。常位于宾语后。 Hemademesad.(形容词) 8、它可以 1 1)陈述句:说明一个事实或陈述一种看法。 例如:Lighttravelsfasterthansound.光比声传播速度快。(说明事实) Thefilmisratherboring.这部电影很乏味。(说明看法) 2)疑问句:提出问题。有以下四种: a.一般疑问句:Canyoufinishtheworkintime? b.特殊疑问句:Wheredoyoulive?

三种基本语言结构

利用机器人平台认识三种基本语言结构 一、设计思路 信息技术基础模块中的“尝试程序开发”一节涉及到了程序设计的三种结构,程序设计的三种结构是程序设计中的基本知识点。程序的讲解是比较抽象的,学生听着也比较枯燥乏味。本节课的设计利用智能机器人仿真软件进行讲解,利用该软件既有图形化编程界面,又有相对应的代码窗口的特性,让学生在生动形象利于接受的学习活动中了解三种程序结构,能够使用图形化编程环境实现顺序、分支、循环三种控制结构。 仿真软件如图:左侧为模块库;中间为流程图编辑区;右侧为代码显示区。 二、教材分析 “尝试程序开发”一节是信息技术基础中的第四单元中的一节,这一节的内容是让学生能够认识程序设计的三中结构,了解三种程序结构执行的过程,读懂简单的程序,为后续开设算法与程序设计选修课程做知识铺垫。 三、学生情况分析 本节课之前,学生掌握了仿真软件的使用,对程序设计有了一定的了解,学会了使用仿真软件设计机器人走直线,转弯,停止,发音的设计,并同时可视化的界面看到了自己设计的成果。但是,程序设计中的抽象化和理论化会减淡学生对程序设计的热情,这就需要教师充分营造教学情境,合理安排任务,保持学生的学习热情和兴趣。 四、教学目标 知识与技能:能够清晰的绘制出顺序结构、循环结构、分支结构的流程图,能够读懂程序执行的流程,能够比较三种基本结构的异同; 过程和方法:通过演示法、讲授法、任务驱动和小组合作等方法,学生能掌握流程

图的设计思路,能绘制流程图; 情感态度与价值观:培养合作交流的意识,提高分析、解决问题的能力;促进学生对程序语言的学习兴趣。 五、教学重、难点 教学重、难点:掌握流程图的设计思路;理解三种程序结构的执行过程。 六、教学资源: 机器人仿真软件、视频材料、PPT、相关学习材料。 教学用时:90分钟

伺服电机三环控制的原理

伺服电机三环控制的原理(位置环,运动换,电流环) 一、运动伺服一般都是三环控制系统,从内到外依次是电流环速度环位置环。 1、首先电流环:电流环的输入是速度环PID调节后的那个输出,我们称为“电流环给定”吧,然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较后的差值在电流环内做PID调节输出给电机,“电流环的输出”就是电机的每相的相电流,“电流环的反馈”不是编码器的反馈而是在驱动器内部安装在每相的霍尔元件(磁场感应变为电流电压信号)反馈给电流环的。 2、速度环:速度环的输入就是位置环PID调节后的输出以及位置设定的前馈值,我们称为“速度设定”,这个“速度设定”和“速度环反馈”值进行比较后的差值在速度环做PID调节(主要是比例增益和积分处理)后输出就是上面讲到的“电流环的给定”。速度环的反馈来自于编码器的反馈后的值经过“速度运算器”得到的。 3、位置环:位置环的输入就是外部的脉冲(通常情况下,直接写数据到驱动器地址的伺服例外),外部的脉冲经过平滑滤波处理和电子齿轮计算后作为“位置环的设定”,设定和来自编码器反馈的脉冲信号经过偏差计数器的计算后的数值在经过位置环的PID调节(比例增益调节,无积分微分环节)后输出和位置给定的前馈信号的合值就构成了上面讲的速度环的给定。位置环的反馈也来自于编码器。 编码器安装于伺服电机尾部,它和电流环没有任何联系,他采样来自于电机的转动而不是电机电流,和电流环的输入、输出、反馈没有任何联系。而电流环是在驱动器内部形成的,即使没有电机,只要在每相上安装模拟负载(例如电灯泡)电流环就能形成反馈工作。 二、谈谈PID各自对差值调节对系统的影响: 1、单独的P(比例)就是将差值进行成比例的运算,它的显著特点就是有差调节,有差的意义就是调节过程结束后,被调量不可能与设定值准确相等,它们之间一定有残差,残差具体值您可以通过比例关系计算出。增加比例将会有效减小残差并增加系统响应,但容易导致系统激烈震荡甚至不稳定。 2、单独的I(积分)就是使调节器的输出信号的变化速度与差值信号成正比,大家不难理解,如果差值大,则积分环节的变化速度大,这个环节的正比常数的比例倒数我们在伺服系统里通常叫它为积分时间常数,积分时间常数越小意味着系统的变化速度越快,所以同样如果增大积分速度(也就是减小积分时间常数)将会降低控制系统的稳定程度,直到最后出现发散的震荡过程。这个环节最大的好处就是被调量最后是没有残差的。

议论文的三种基本结构

议论文的三种基本结构 导读:议论文基本结构 1.并列式: (1)并列分论点: (中心论点——分论点一——分论点二 ——分论点三——结论,照应全文) (2)并列论据:(引论——本论——结论) 2.对照式: 正反论述:(提出中心论点——正面阐述——反面阐述——结论) 3.层进式(递进式) 议论文(一)——层进式结构 层进式的文章一般有三种格式: (一)将中心论点进行分解,分成几个分论点,这些分论点之间的关系是由浅入深、由简单到复杂。层间可用诸如“不仅……而且……”“……况且”等关联词语过渡,同时又以此反映层次间递进的关系。 例:严于解剖自己 1、要不断进步,必须无情地“解剖我自己”。 2、论述如何才能“解剖”好自己。 ①对自己要有自知之明。(这是“解剖”好自己的前提。不了解“病”在哪里,就无从下刀。) ②光有自知之明还不够,还要勇于自我批评。(这是解剖好自己

的途径。不开刀,就无从去“病”。) ③自我批评的勇气来源于对真理的追求和崇高的信念。(这是解 剖好自己的关键。不掌握开刀的规律,刀就开不好,也就难以真正去“病”。) (二)按照“提出问题,分析问题,解决问题”的思路安排论证结构,即围绕中心心论点回答三个问题:①是什么,②为什么,③怎么办。 例:实现心中的理想 每个人心中都有属于自己的天使。何谓“天使”呢?天使就是心 中向往的东西,渴望实现的美好的东西,正如你的理想。要实现心中的理想,必须用心地雕琢心中的天使,用你手上的雕刻刀,把天使雕刻出来,展现出来。“天使”展现了微笑,理想之花绽放着光彩。(是什么) 理想是你在黑暗中指路的明灯,理想是你在迷失方向时的指南针,理想还是你焦急干渴时沁人心脾的清泉,理想是我们人生重要的部分,而人生不断前进的动力是为了实现理想,为了雕琢心中的天使,使天使成型,使理想成型。(为什么) 那要怎样才能实现心中的理想,雕琢心中的天使呢? 实现理想需要坚强的毅力和强大的意志。刘翔,一个代表速度的名字,已经载入田径史册。他从参加110栏比赛开始,就有着与世界短跑名将同台比赛的理想,同时他为实现理想而努力。跨越一道道栏,

句子的基本结构

句子的基本结构 句子是由一个或者多个单词组成的基本表意单位,也是最高一级的语法单位。英语句子只有6个组成部分,根据他们的含义、作用、相互关系、给他们取名为:主语、谓语、宾语、宾补、状语、定语,也叫6种句子成分。 1 句子成分 A 主语——句子说明的主体和对象,通常位于句首。 My father likes to go on the Internet.我爸爸喜欢上网。 B 谓语——用于说明主语的动作、状态、身份、特征等内容,一般紧跟主语后面。 谓语有两种:动词型的谓语(由1~4个动词组成)和系表型谓语(系动词be 加表语) 动词型:Tom is running outside.汤姆正在外面跑步。 系表型:Jane is very quite.珍妮很文静。 C 宾语——表语谓语动词涉及的对象,通常位于谓语之后。 I will write 100 books.我要写100本书。 D 宾补——补充说明宾语的动作、状态、身份、特征等内容,通常位于宾语的后面。 My aunt asked me to call you.我阿姨叫我来找你。 主语属于名词性质 由8种词类或词语充当:名词、代词、数词、-ing式、不定式、从句、the+形容词、the+过去分词。

1 名词(或名词词组)作主语:Books are food for mind.书是精神食粮。 2 代词作主语:She used to be my classmate.她曾是我的同学。 3 数词作主语:10.000 was big enough.10.000当时是够大的了。 4 –ing作主语:Running is not allowed here.在这里不准跑。 5 不定式做主语:To do bad thing is very easy.做坏事是很容易的。 6 从句作主语:Which she will choose will be known in 5 minutes.她选择哪个再过五分钟就知道了。 7 the+形容词作主语:The rich can help the poor.富人能帮助穷人。 8 the+过去分词作主语:The injured are foreigners.受伤者是外国人。 英语谓语有2种,其结构不同,作用和意思也不同。 A “动词型”谓语——由1~4个动词组成,主要用于表示动作。 B “系表型”谓语——由系动词be+表语组成,一般不表示动作,主要表示身份、特征、状态、性质等内容。 1 动词型谓语 一个动词:We like the book very much.我们很喜欢这本书。 两个动词:He is working in the company.他在公司工作。 三个动词:The two students have been waiting for half an hour.两个学生一直等了半个小时了。 四个动词:She must have been sitting there for a long time.她肯定坐了很久了。 一个“动词型”谓语究竟用几个动词,是由意思和16种时态形式决定的。以后再详解16种时态。

三菱伺服位置控制

细数三菱伺服绝对值位置控制系统 绝对值位置控制系统对于经常使用的点位控制系统来说,是一种非常方便实用的位置控制方式。一旦原点设置后,完毕每次停电后开机时,这种系统不需要回原点,大大方便了操作。三菱mr-j2s-a系列的伺服系统和三菱fx2n系列PLC是在实际中经常用到的伺服系统和控制器,本文讨论在某些特殊的应用场合,如何应用它们来构建一个绝对值位置控制系统。 控制任务简介 这是一个实际使用的控制任务,a点是设备的原始位置,b点是设备的工作位置。开始工作后,设备以位置控制方式移到工作位置b,然后,设备从b以速度控制方式点向a点移动。在移动过程中,执行一些其他的任务,当这些任务完成后在a与b之间的任一位置c点停止。然后以位置控制方式回到原始位置a点,这样整个工作循环结束。 控制平台 三菱j2s-a系列的伺服系统和三菱fx2n系列plc的功能和特性:三菱mr-j2s-a 系列的伺服系统中伺服电机的编码器为每转为131072线的绝对值编码器,伺服驱动器能够在停电情况下记住伺服电机的当前位置。该伺服系统有位置控制、速度控制和转矩控制三种运行方式。同时该伺服系统内置绝对位置专用传输协议,如果菱mr-j2s-a系列的伺服系统工作在位置方式,则可配合fx2n系列plc的dabs(读绝对位置)指令,在伺服驱动器通电后伺服on(son信号)有效时,plc中读出伺服电机的当前位置。但仅在son信号接通时的上升沿开始传输当前伺服电机位置一次,在son信号接通以后将不再传输伺服电机的当前绝对位置。伺服电机的当前绝对位置

由位置控制装置(如fx2n-1pg模块)根据发出的脉冲数来确定。这实际上是一个开环控制系统。在不发生报警或者脉冲传输不受到干扰的情况下,整个位置控制系统的位置将不会丢失。如果工作在速度控制方式则不能在son接通时读取伺服电机的绝对位置,在整个工作过程中,也无法确定取伺服电机的绝对位置。 任务分析 在本任务中,伺服驱动器将工作在位置控制和速度控制两种方式。a点和b点的定位操作,要求控制系统必需记住伺服电机的位置,但由于b点与c点之间的速度运行方式,使得传统的控制系统不能获知伺服电机的位置。因为尽管在位置方式位置控制器能确定伺服电机的位置,但在伺服驱动器从位置方式转变为速度方式后,位置控制器将不起作用,所以也无法确定伺服电机的位置。由于在整个控制过程中,既有位置控制方式,又有速度控制方式,所以典型的传统控制配置将不能满足本控制任务,必须采用一种新的控制方式来实现控制。 控制方案的硬件配置 上述问题的基本解决思路是通过plc与伺服驱动器的通讯方式,来实时读取伺服电机的当前实际位置,这样不管伺服系统处于位置控制方式,还是在速度控制方式,控制系统都能知道伺服电机的当前位置,从而使系统能正确地定位在a点和b 点。通过查阅资料,我们了解到三菱j2s系列伺服系统除了内置绝对位置专用传输协议外,还内置了三菱伺服通讯协议;三菱fx2n系列内置了无协议通讯指令(rs指令),所以我们可使用rs指令根据伺服驱动器的通讯协议来读取电机当前位置。 fx2n系列plc为主控制器,扩展特殊模块fx2n-1pg为定位模块,其输出为频率和脉冲数可控的定位脉冲。当plc主系统通过通讯方式获得伺服电机当前位置的前提下,能在定位指令的驱动下,驱动伺服电机到给定位置;扩展特殊模块fx2n-4da

句子的基本结构

句子得基本结构 一、句子得基本成分 句子得基本成分有以下几种:主语、谓语、宾语、表语、定语、状语、补语、同位语。 1、主语:句子得主体,全句述说得对象。一般由名词、代词、不定式、动名词或从句担当,位于句首。 The boy needs a pen、 Smoking is bad for you、 2、谓语:说明主语得动作或状态。由动词或系动词加表语担任,常置于主语后。 The train leaves at 6 o’clock、 She is reading、 3、宾语:表示动作得对象。一般由名词或代词担当,常置于谓语后。 He won the game、 He likes playing puter、 4、表语:用以表述主语得特征、状态、身份等。一般由名词或形容词担任,置于系动词之后。He is a student、 We are tired、 注意:除了be 系动词外,还有一些动词也可以用作系动词, 1)表感官得动词: feel, smell, taste, sound, look, appear, seem 等。 2)表转变变化得动词: bee, get, grow, turn, go等。 3)表延续得动词: remain, keep, hold, stay, rest等。 5、定语:对名词或代词起修饰、限定作用得词、短语或句子。 The black bike is mine、(形容词) The boy in blue is Jim、(介词短语) I have nothing to do today、(动词不定式) 注意:1、当定语修饰不定代词如:nothing , anything , everything , something 等时,定语要放在其后作后置定语。例如: I tell him something interesting、 2、不定式、短语或从句作定语时,也放在被修饰得名词之后。例如: The boys who are in the room are playing games、 6、状语:用以修饰adj、/v、/adv、及全句,位置灵活。 1、修饰形容词或副词时,通常位于被修饰得词之前; I am very sorry、 2、表示时间、地点、目得得状语一般位于句子两头,强调时放在句首。 In order to cheer him up, I told him the truth、 They are writing English in the classroom、 3、一些表示不确定时间(如:often)或程度(如:almost)得副词状语通常位于be动词、助动词、情态动词之后,动词之前。 We often help him、 He is always late for class、

伺服电机的三种控制方式

伺服电机的三种控制方式 速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。 如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。 如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。 如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。 如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。 就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量小,驱动器对控制信号的响应很快;位置模式运算量大,驱动器对控制信号的响应很慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用

转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。 一般说驱动器控制的好不好,每个厂家的都说自己做的好,但是现在有个比较直观的比较方式,叫响应带宽。当转矩控制或者速度控制时,通过脉冲发生器给他一个方波信号,使电机不断的正转、反转,不断的调高频率,示波器上显示的是个扫频信号,当包络线的顶点到达高值的70.7%时,表示已经失步,此时的频率的高低,就能显示出谁的产品牛了,一般的电流环能作到1000Hz 以上,而速度环只能作到几十赫兹。 换一种比较专业的说法: 1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V 对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。 应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

句子基本结构

第一讲:英语句子的基本构成要素和五种简单的句子结构 一:句子构成要素: 英语的句子成分有8种,分别是主语;谓语;宾语;表语;定语;状语;补语和同位语。如: I met my best friend Tom at the station yesterday 1.主语(Subject):主语是一个句子所叙述的主体,常位于句首。但在there be结构、疑问句(主语不是疑问词时)和倒装句中,主语位于谓语、助动词或情态动词后。主语可由下列结构表示 1) During the 1990s, American country music has become more and more popular.(名词) 2) We often speak English in class.(代词) 3) One-third of the students in this class are girls.(数词) 4) The rich should help the poor.(名词化的形容词) 5) To swim in the river is a great pleasure.(不定式) 6) Smoking does harm to the health.(动名词) 7) When we are going to have an English test has not been decided.(主语从句) 8) It is necessary to master a foreign language. (it作形式主语,真正的主语为后面的不定式) 2. 谓语(Predicate):谓语说明主语所做的动作或具有的特征和状态。动词在句中作谓语,一般放在主语之后。 1) 简单谓语:由一个动词或动词短语构成。 He practices running every morning. 2) 复合谓语: (1)由情态动词或其他助动词加动词原形构成。 You may keep the book for two weeks. He has caught a bad cold. (2)由系动词加表语构成。 We are students. 3. 表语(Predicative):表语用以说明主语的身份、特征和状态,它一般位于系动词(如be(am, is, are, were, was), appear, look, seem, feel, smell, taste, sound, keep, turn, become, get, grow, come, go etc.)之后。表语一般由下列结构表示。 1) Our teacher of English is an American.(名词) 2) Is it yours?(代词) 3) The weather has turned cold.(形容词) 4) The speech is exciting.(分词) 5) Three times seven is twenty one?(数词) 6) His job is to teach English.(不定式) 7) His hobby is playing football.(动名词) 8) The machine must be out of order.(介词短语) 9) Time is up. The class is over.(副词) 10) The truth is that he has never been abroad.(表语从句) 4.宾语(Object):宾语表示动作的对象或承爱者,一般位于及物动词和介词后面。 宾语种类: (1)双宾语(间接宾语+直接宾语)Lend me your dictionary. (2)复合宾语(宾语+宾补)They elected him their monitor.

液压伺服位置控制系统

液压伺服位置系统模型参考模糊自适应PID 控制器的设计 来源:中文论文网 作者:互联网转载 发布时间:2007-01-28 本站近十万篇论文全部无条件免费下载!如果本篇文章对您有用,请顺手将本站[ 中文论文网 https://www.wendangku.net/doc/fa14747271.html, ] 收藏到您知道的博客或论坛,以方便您下次继续使用! 液压伺服位置系统模型 参考模糊自适应PID 控制器的设计 方一鸣 黄镇海 焦晓红 (燕山大学电气工程学院 河北秦皇岛,066004) 摘 要:针对液压伺服位置系统被控对象,提出了用模型参考模糊自适应机构对PID 控制器的比例系数进行在线调节,以减小液压伺服位置系统中参数摄动等引起的超调和振荡;同时为简化控制器,提出了用变积分系数的方法来消除负载扰动给系统带来的稳态误差。仿真研究结果表明,具有模糊自适应和变积分系数的控制器使控制系统既有较高的稳态精度,同时也使系统具有较快的动态响应,整个系统具有很好的鲁棒性。 关键词:液压伺服系统 模型参考 模糊自适应 模糊PID 0 引 言 众所周知,PID 控制是迄今为止最为通用的控制方法,它具有稳定性好,可靠性高等优点。但是,随着控制对象复杂程度的加深,特别是对存在强扰动、参数时变性较强的对象,用一组事先整定的PID 控制参数经常会出现超调量过大、过渡过程时间较长等缺陷。目前对PID 控制参数进行在线调整已有许多方法。其中,模糊控制用于PID 参数的调节已为众多学者所注意,已有不少成功应用的例子[1][2][4][3][6]。用模糊控制器进行参数整定容易将参数的整定经验用模糊语句if ()then ()的形式表达出来,不需要进行参数自适应律的推导,这是其它方法所不可比拟的。但是,若同时对PID 控制器的三个参数用模糊控制器进行在线调节[3][5][6],显然会导致控制器过于复杂。本文提出用模糊控制器在线调整PID 的比例系数,对积分系数用变积分系数的方法,而对微分系统进行事先整定。文章最后将上述控制策略用于液压伺服系统中,仿真结果表明,设计的系统完全能达到所要求的性能指标。 1 液压伺服位置系统被控对象的数学模型 由1250频率特性测试仪实测并结合机理分析计算得到,液压伺服位置系统被控对象结构框图及参数如图1所示。图1中,u 为控制电压;Xp 为液压缸的输出位移;Fl 为外加负载力[1];ωn1=69.08为系统的自然振荡频率;ξn1为液压系统的阻尼比,它的变化范围为0.3到0.5;Ap =0.00125m2为液压缸的有效面积;βe =6.9×108Pa 为油液和油腔管壁的等效容积弹性系数;Vt =3.74×10-5 m3为油缸两侧管路和油腔的总容积;Kce =5.14×10-12 m5/N·s 为阀控缸的流量压力系数;Ksv =8.33×10-3 m3/s /A 为伺服阀的流量增益系数;Ka =0.0085A /V 为伺服放大器增益;kf =10V /15mm =6.67×102v/m 为位置传感 函数关系式。其中:被控对象的等效传递函数为:

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