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根据目前国内外材料试验机的发展现状和趋势,确立了“基于DSP的电液伺服试验机的研究与开发”这一研究课题。本课题以电液伺服材料试验机为主要应用背景和研究对象,着重围绕试验机方案设计、数学模型、控制策略、基于DSP的智能控制器软硬件实现等几大模块,进行了具有创新性、基础性、实用性的研究工作,取得了较好效果。
充分利用电子技术和人工智能算法发展的最新成果,采用TI公司最新推出的新一代数字信号处理器(TMS320F2812)为主控制芯片,开发出一套功能完善的测控系统是本课题的主要任务。
针对电液伺服系统的非线性时变特征,设计出了模糊参数自适应PID控制器,实践表明:与传统参数不可变PID控制相比,模糊参数自适应PID控制具有更佳的控制特性。基于DSP的电液伺服试验机的研制降低了试验机成本,提高了试验精度,扩大了试验机的使用范围,并为DSP在自控领域的应用提供了依据和参考。
全文共分七章:
第一章阐述了研究意义以及目前国内外材料试验机的研究现状和发展趋势,并提出了本课题所要研究的主要内容及任务。
第二章介绍了电液伺服试验机的总体方案设计,并讲述了试验机系统的工作原理,建立了数学模型并对其进行了详细的分析。
第三章对控制系统结构设计和控制策略进行研究。因为电液伺服系统的非线性时变特性,提出了模糊参数自适应PID算法的控制策略,并对策略进行仿真分析。
第四章详细介绍了基于DSF,的电液伺服控制器的硬件电路设计,给出了各个模块的电路原理图。
第五章采用模块化层次性设计理念,构建了系统软件的总体结构,并对主要模块的软件流程进行了详尽的阐述。
第六章给出了电液伺服试验机的实验结果和分析,结果表明本系统达到设计要求。第七章作为本文的总结和展望,作者结合在设计、开发、调试过程中的亲身体会,同时给出了需要进一步完善和待研究的地方,指明了进一步研究方向。