论文部分内容阅读
随着工业现代化的飞快发展,工业生产过程中对数控机床的控制精度与性能要求越来越高,并且由于数控机床结构的日益改进,非线性的存在和环境干扰等因素,传统PID控制器无法满足工业生产的实际要求,所以我们尝试将近些年飞速发展的智能控制方式应用到数控机床的运动控制领域中。近年来,随着模糊控制理论的日趋完善,模糊控制已经成为了智能控制领域中最成熟、最具有成效的一个分支。同时由于智能PID的发展与应用需求,模糊PID也扮演了越来越重要的角色,作为目前智能控制领域中,理论研究与实践应用最为成熟的技术之一,受到了广大研究人员的广泛欢迎。基于以上论述,本课题针对数控机床中的高速PCB钻机,进行了模糊PID的应用研究,并设计完成了适合高速PCB钻机的参数自整定模糊PID控制器,通过MATLAB仿真和上机实验,验证了本课题的可行性与优越性,并达到了预期效果。论文主要完成了以下工作:1.简述了课题的研究背景,分析了PID参数自整定的重要性,介绍了几种模糊PID控制策略,分析比较了国内外模糊PID控制器的应用现状和发展趋势,确立了模糊PID控制在高速PCB钻机上的应用研究。2.分析了高速PCB钻机系统的整体结构及其重要的性能指标,并着重分析了高速PCB钻机的运动控制系统的组成和工作原理。3.参数自整定模糊PID控制器的整体设计流程和结构规划与分析,针对各个模块进行了原理分析和详细设计。4.模糊PID控制器的硬件和软件设计,主要包括对所选的DSP芯片和FPGA芯片进行介绍;硬件整体结构设计和各主要模块电路设计;对DSP开发流程进行介绍,软件整体结构设计和各主要软件模块设计。5.模糊PID控制器的MATLAB仿真与PCB钻机上机试验,主要包括Simulink仿真模块设计并进行仿真,对比普通PID控制和一般模糊PID控制器控制仿真曲线;进行上机试验,查看试验结果,对比深圳市强华科技有限公司所用控制器的控制效果。