随着中国文化事业的发展,剧院作为精神文明建设的载体发挥着越来越重要的作用。不可否认的是舞台设备控制系统还存在诸多问题,如设备控制精度差,控制策略较为落后等。鉴于此,研究更为先进的舞台设备控制策略显得十分重要。本文针对舞台吊杆设备在速度、位置、矩阵同步运行控制中的精度低、实时性差等问题,根据自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)思想着重研究了吊杆设备控制和同步运行策略,并依此开发了舞台设备控制系统。首先,在了解舞台设备及其控制系统组成的基础上对控制系统的需求进行分析,对舞台设备的动作控制和可视化监控提出功能性要求,明确控制系统要实现的精准控制、同步运行等功能,并给出舞台设备控制的工艺要求和控制性能指标,为舞台控制系统的设计和设备控制策略的研究奠定基础。其次,依据设备实际运行情况设计控制系统硬件结构和总体架构,并在分析当前舞台设备控制精度低、实时性差和同步运行存在干扰等问题的基础上对吊杆设备的单控和集控策略展开研究,提出适用于单个吊杆设备的模糊神经网络自抗扰控制策略和适用于集控状况的解耦控制策略,依此设计模糊神经网络自抗扰控制器和解耦控制器,并在Matlab中搭建Simulink仿真模型,通过仿真验证该控制策略在舞台设备控制系统中的正确性和有效性。然后,对控制系统的数据交互进行设计,采用PDO通讯方式,分别定义命令过程(CMD)和状态过程(ETA)的数据帧格式,规定每帧数据中各个位的含义和设计规则,通过博途软件(TIA portal)和SCL语言实现PLC与PC机的数据交互。针对单吊杆闭环控制中位置、速度等控制量的精准控制和多吊杆的变频矩阵控制进行设计与开发,搭建舞台设备控制系统测试平台,通过分析实际运行数据表明本系统的控制策略相较于传统控制模式对吊杆位置和速度的控制精度更高。最后,在Visual Studio集成开发环境下使用C#语言设计舞台监控软件,实现用户管理、控制、剧目管理和日志管理的功能,利用SQL Server数据库技术设计数据库管理系统,实现舞台设备运行数据的归档、查询及报表功能。随后对监控软件的用户权限、设备参数设置和矩阵选路功能进行测试,通过仿真与现场测试,验证本文所研究的控制策略在舞台设备控制系统中的可行性与有效性。