北航機(jī)電本科課程設(shè)計(jì)-二自由度平面運(yùn)動(dòng)位置伺服系統(tǒng)-資料下載頁(yè)
2025-06-29 11:05本頁(yè)面
【正文】 RasLaRa+1由電流和推力關(guān)系，得到推力由牛頓定律得到推力和位移的關(guān)系：F=mx+BxLaplace變換為X(S)F(S)=1mS+B1S當(dāng)忽略導(dǎo)軌阻尼力后（B=0），簡(jiǎn)化為：X(S)F(S)=1mS1S=1mS2已選擇的電機(jī)物理參數(shù)如下表：電機(jī)型號(hào)電樞電阻（Ra）（Ω）電樞電感（La）（mH）馬達(dá)常數(shù)（Km）（N/√W）動(dòng)子質(zhì)量（Mf）(Kg)定子質(zhì)量（Ms）(Kg/m)LMS1334LMS2764兩部電機(jī)上負(fù)載的質(zhì)量分別為：Z軸：Y軸： 下位機(jī)控制流程設(shè)計(jì) xo FL bxi 1mS2S KV Kpi 1RaTLS+1Km PID下位機(jī)采用PID構(gòu)成的電流與速度雙閉環(huán)控制。由此得到每個(gè)軸的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖（13）所示：圖（13）xi：位置輸入值 xo：位置輸出值KV：位置環(huán)增益系數(shù) KPI：電流環(huán)比例放大系數(shù)Ra：電機(jī)電樞電阻 La：機(jī)電樞電感m：作用在直線電機(jī)上的質(zhì)量 Km：馬達(dá)常數(shù) 上位機(jī)控制上位機(jī)實(shí)現(xiàn)控制命令的輸入，系統(tǒng)位置的時(shí)時(shí)讀取，誤差的計(jì)算與顯示。并可以作數(shù)據(jù)記錄，圖像保存等輔助操作。上位機(jī)采用Windows XP等32位操作系統(tǒng)，以提供友好的界面和方便的操作。軟件功能包括提供正弦波，三角波，方波的指令并顯示指令曲線的功能，手動(dòng)輸入指令的功能，分別顯示Y、Z兩軸的指令和位置反饋（即實(shí)際位置）功能，強(qiáng)制回中功能以及保存數(shù)據(jù)和圖像等等輔助功能。軟件采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，用C++語(yǔ)言編程。軟件界面示意如圖（14）：圖（14） Matlab仿真將質(zhì)量,電機(jī)參數(shù)等等帶入模型中，用Simulink畫(huà)出動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖（15）所示：圖（15）經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)PID參數(shù)，Y、Z兩軸階躍響應(yīng)和正弦響應(yīng)均達(dá)到令人滿意的效果。其中Z軸BODE圖如圖（16）所示：圖（16）PID參數(shù)分別為：P=16。 I=2。 D=。按雙十標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)： ΔA=10%， Z ； Δφ=10176。， Z 軸運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)相頻寬2Hz；Y軸BODE圖如圖（17）所示：圖（17）PID參數(shù)分別為：P=。 I=。 D=。按雙十標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)： ΔA=10%， Z ； Δφ=10176。， Z ； 物理平臺(tái)結(jié)構(gòu)SOLIDWORKS建模圖（18）滑軌、負(fù)載特寫(xiě)圖（19）負(fù)載安裝座特寫(xiě)圖（20
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