压电陶瓷执行器半实物仿真系统研究

为了在压电陶瓷执行器微动控制中获得高精度的同时,实现高响应速度,采用三阶轨迹规划方法设计控制算法。为了对控制算法的性能做出准确评价,采用xPC Target实时内核技术,以高速模拟信号采集卡作为控制/反馈信号的I/O通道,搭建了半实物仿真平台,获得了毫秒量级的伺服周期。实验表明,当伺服周期为1 ms、定位行程为200μm时,三阶轨迹规划算法使压电陶瓷执行器可以在0.5 s内完成精度为±1μm的定位,实现了兼顾高精度与高速度的微动控制。该半实物仿真系统可以有效验证控制算法的性能,为算法的后续移植提供了有益参考。

多点步进电机的远程位置控制系统

步进电机的远程多点位置控制系统,利用TCP协议将服务器端控制中心和客户端控制器接入因特网,可实现控制数据和位置监控数据的远程同步传输。系统采用NI公司的CompactRIO作为核心控制器;通过LabVIEW编写改进专家PID控制算法,可根据设定位置与实时位置的偏差动态设定输出控制器参数,有效防止过冲现象,实现步进电机的精确位置控制。步进电机的驱动控制电路由单片机和LM298构成,结合多级细分控制方法可有效抑制步进电机的震动和失步。

四象限探测器光电跟踪伺服系统的研究

为了实现光电跟踪目标,用四象限探测器检测目标物,利用单片机MSP410F169的AD采集,将采集到的信号进行滤波,利用PID算法,以及单片机MSP410F169的时钟控制PWM波的占空比来调节电机的转速。通过两个电机来实现跟踪装置的空间旋转跟踪目标物。