论文部分内容阅读
经济的发展和文化事业的繁荣促进了现代化剧场的建设,现代化剧场的突出特点是控制对象多,控制方式灵活,安全可靠性高等。这对舞台控制系统提出了更高的要求。调速吊杆作为舞台控制对象之一,其动作方式灵活多样,并且能配合演出情节动作,充分体现表演中的艺术效果,大量应用于舞台控制系统中。调速吊杆同步运行的性能直接影响演出的效果,因此舞台调速吊杆同步控制策略的研究具有重要的现实意义。目前剧场普遍采用的常规PID同步控制器控制调速吊杆由于易受外界干扰或参数变化的影响,所以存在同步控制效果不理想的问题。因此本文根据现代化剧场的特点和要求,将模糊自适应PID控制策略引入调速吊杆的同步控制,主要开展了以下工作:1)以文登市市民文化中心工程为背景,从调速吊杆控制的功能要求和技术指标出发,进行了舞台调速吊杆控制系统的总体方案设计,并根据舞台机械的安全性要求,对系统的安全性进行了设计。2)针对采用的常规PID同步控制的舞台调速吊杆易受扰动和负载变化的影响,导致同步运行效果不理想的问题,设计了模糊自适应PID同步控制器。对常规PID和模糊自适应PID同步控制算法,在MATLAB平台下进行仿真研究。仿真结果表明模糊自适应PID同步控制策略的引入,无论从位置跟随还是干扰抑制方面较常规PID同步控制策略均有良好的性能。3)基于西门子硬件和STEP7编程软件,编制了模糊自适应PID同步控制器的程序,并通过PROFIBUS协议对PLC、变频器进行了通讯组态,进而利用MCGS组态软件开发上位机调速吊杆控制系统界面,并对两道调速吊杆进行了实验研究。实验结果表明,模糊自适应PID同步控制算法较常规PID同步控制算法有较优的自适应能力。