100kN電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)研制.pdf

1、在材料性能測(cè)試中，疲勞試驗(yàn)機(jī)是最為常用的設(shè)備。疲勞試驗(yàn)機(jī)的性能主要取決于其控制系統(tǒng)。由于數(shù)字控制器具有靈活的多參量控制補(bǔ)償功能，特別是對(duì)系統(tǒng)的非線性修正、改善控制特性和控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換方面模擬控制系統(tǒng)是不能比擬的，因此得到了很大的發(fā)展和應(yīng)用。而國(guó)內(nèi)的全數(shù)字式控制器目前還在研制中，距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有一定的距離?；谶@一情況，本文在普通的PC機(jī)上應(yīng)用LabWindows/CVI軟件對(duì)疲勞試驗(yàn)機(jī)的全數(shù)字式控制系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。 首先，對(duì)疲勞

2、試驗(yàn)機(jī)的液壓及電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。然后利用理論分析和系統(tǒng)辨識(shí)相結(jié)合的方法來(lái)建立系統(tǒng)模型，由前者經(jīng)過(guò)機(jī)理分析建立系統(tǒng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的模型，分析系統(tǒng)的特征，為系統(tǒng)辨識(shí)提供足夠的信息，然后使用最小二乘的方法對(duì)系統(tǒng)離散模型進(jìn)行辨識(shí)。針對(duì)經(jīng)辨識(shí)得到的系統(tǒng)差分方程模型，通過(guò)遺傳算法獲得PID控制器參數(shù)初始值，繼而用改進(jìn)的單純形法進(jìn)行最終尋優(yōu)。 在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，時(shí)間顯然是最寶貴的資源?？刂葡到y(tǒng)的各項(xiàng)任務(wù)，包括輸入、輸出、控制計(jì)算以及數(shù)據(jù)

3、傳輸都必須在確定的時(shí)刻開(kāi)始，在有效的截止時(shí)間內(nèi)完成。推理和計(jì)算的正確性不僅依賴(lài)于邏輯的準(zhǔn)確，而且依賴(lài)于結(jié)果產(chǎn)生的時(shí)間。因此要完成實(shí)時(shí)控制任務(wù)，首先就是要能夠獲得精確的時(shí)間，從而使控制程序能夠周期定時(shí)地被啟動(dòng)運(yùn)行。本文利用Windows精確定時(shí)技術(shù)進(jìn)行定時(shí)，該技術(shù)1ms的定時(shí)誤差不超過(guò)2％。另外，利用多線程技術(shù)把系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄放到控制線程之外的輔助線程以保證控制效果。 最后，對(duì)控制軟件的各個(gè)控制界面以及控件進(jìn)行