题名低速摩擦驱动控制系统的研究
作者杜福嘉
学位类别硕士
答辩日期2006-06
授予单位中国科学院研究生院
导师张振超 ; 汪达兴
关键词摩擦驱动 计算机控制系统 运动控制 非线性PID控制
学位专业天文技术与方法
中文摘要
在大型天文望远镜的驱动控制中,摩擦驱动具有其它驱动方式所没有的优点,因此摩擦驱动应用越来越多。由于望远镜跟踪星体时运行速度非常低,研究摩擦驱动在超低速运行下的特性就成为迫切要解决的问题。本论文要解决的关键技术问题是:如何针对摩擦驱动的非线性设计合适的控制器,如何克服各种干扰,得到高精度的位置控制。

本文首先分析了摩擦驱动的特性和一些控制方法在摩擦驱动中的实现。然后概述了摩擦驱动系统的软硬件组成、特点,并详细分析了计算机控制系统中数字控制器的设计和两种控制算法,针对摩擦驱动系统的非线性特点进行驱动器的调整和数字控制器的设计。通过对实验结果的分析找到了适合本控制系统的控制方法和参数整定。实验结果表明采用非线性PID 控制器系统的低速可以达到0.1″/s,位置误差RMS 值为0.0265″。通过变速运动实验,证明了摩擦驱动对于加速度比较大的应用场合不适用。通过滑移实验说明了转动惯量对系统精度的影响。对产生位置误差的各种因素进行了分析,例如编码器的输出信号误差、环境对系统精度的影响、电机波动力矩对系统精度的影响等。针对各种影响因素,提出了相应的解决方法,提高了位置控制精度,实验证明,这些方法是有效的。

学科主题精密机械及传动 ; 自动控制
公开日期2013-12-19
内容类型学位论文
源URL[http://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/167]  
专题南京天文光学技术研究所_中科院南京天光所知识成果_学位论文
南京天文光学技术研究所_南极天文技术中心_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
杜福嘉. 低速摩擦驱动控制系统的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2006.
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