分析儀加樣機構(gòu)模糊自適應PID控制方法的研究.pdf

1、“全自動化學發(fā)光免疫分析儀”是通過檢測樣本中特異性的抗原或抗體,對人體進行疾病診斷的醫(yī)學檢驗分析儀器。三維加樣機構(gòu)作為其重要的一個組成部分,負責微量生物試樣和納米磁珠的吸取、轉(zhuǎn)移和分配,其運動速度、運動的平滑性以及定位精度直接影響儀器工作的速度和檢測的精度。由于分析儀在批量化生產(chǎn)過程中,零件的加工誤差和裝配精度不同導致加樣機構(gòu)的運動環(huán)境有所改變,傳統(tǒng)PID控制器的同一組參數(shù)不具有普遍適用性,需對每臺儀器的參數(shù)進行整定,費時費力,為此本課

2、題研究一種具有自適應能力的運動控制方法。
　　將模糊控制與傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合的模糊自適應PID控制器能夠不依賴被控對象的數(shù)學模型,根據(jù)被控對象的響應在線調(diào)整 PID控制器的三個參數(shù)使其達到理想的控制效果,既具有模糊控制靈活性高、適應性強的特點,又具有傳統(tǒng)PID控制精度高、魯棒性強的優(yōu)點,確保實現(xiàn)加樣機構(gòu)的精確運動控制。
　　本文首先分析了加樣機構(gòu)的運動控制指標和要求,選擇TMS320F2812作為主控芯片,并基于該主控芯片

3、設(shè)計所需的傳感器信號采集電路、通信電路、電機驅(qū)動電路等,構(gòu)成加樣機構(gòu)的閉環(huán)運動控制系統(tǒng),為后續(xù)運動控制方法的研究搭建平臺。
　　然后,設(shè)計基于模糊自適應PID的運動控制器,確定模糊控制器的輸入量和輸出量的模糊論域,總結(jié)PID控制規(guī)律,制定模糊規(guī)則、模糊推理方法和去模糊方法。在MATLAB中利用FUZZY工具箱建立模糊控制器,以直流電機的仿真模型為被控對象進行仿真實驗,并同傳統(tǒng)PID運動控制器作比較,確定模糊自適應PID控制方法的可