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路灯车参数交互监视窗口模块    顺德路灯车出租
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2017-10-194    文字:【】【】【


       路灯车参数交互监视窗口模块   顺德路灯车出租, 顺德路灯车公司, 顺德路灯车   操作交互提醒显示模块,可观察系统当前运行状态,参数实时绘图显示控制棋块,返回状态参數保存等操作。




     绘图设置模块, 该模块用于设置绘图窗口的显示,设置及状态保存。 采用基于模型的设计芯想,实现将控制策略仿真模型直接生成娱入式软件,在CCS开发环境中集成嵌入式软件和器件驱动下载到DSP芯片,至于生成软件的正确性、可靠性及效率还需要进一步实验验证,联合上位机监控软件进行系统测试验证,主要完成以下工作:1)系统实时性:1ms控制周期DSP扩展板及驱动程序调试验证, 3)上位机监控软件初步测试,  4)基于模型的谋入式软件验证  5)自适应鲁棒控制器(ARC)性能在后期控制器验证环节,控制策略生成通用软件,在CCS软件中集成驱动与嵌入式硬件驱动,采用定时器中断方式调用控制器函数接口,编写相应的存储空间分配.cmd文件,通过JTAG仿真器进行控制器软件仿真与程序写入,控制器运行目标周期为1ms。下载调试,观察控制器效果实验效果。集成躁机驱动程序和入式软件,在Dug模式下把程序下载到RAM中运行,调节定时器周期,运行算法,利用CCS软件自带的算法执行时钟周期分析功能确定算法执行耗时。单包的ARC控制器计算耗时约56140个时妹周期,即0.3742ms,CAN总线通信与其它驱动程序单次合计0.20ms,运算一次控制算法约0.6ms,互轴ARC控制器耗时也在2ms内,滿足了控制器实时性要求。用AD7606的采集REF02标准的5V电压片,取一段工作时间内的模拟量采集值,由些可以说明AD7606芯片应用电路设计合理,模拟量采集驱动程序工程正常;对全量程010V输出范围内的DA芯片进行测试,得到了期望输出与实际工作输出的差值如图5.10所示,输出误差基本在lOmV左右,最大误差22.3mV,比期望值稍大,纠其原因可能是因为运算放大器的线性度较差,亦能很好地满足应用要求。



    轨迹跟踪控制效果, 在上位机软件中发遊测试信号,DSP控制器接收轨迹信号并跟踪,轨迹跟踪信号包括标准的正弦信号、斜坡信号以及借助示教器编程的随机信号,实验中能够实时观察到跟踪3-RPS平台误差和控制器内部状态参数考虑平台的S个气缸的控制精度几乎一致,实验结果以其中一个气缸显示。本文采用轨迹跟踪的最大误差值和均方根误差值两个性能指标来定量描述轨迹跟踪效果,性能指标定义如下:a),最大轨迹跟踪误差Cm:自适应鲁棒控制策略及在线参数佑计使用的模型参数,控制器设计参数。




    压力观测器实验, 为了分析验证压力观测器的实验效果,对同一期望轨迹信号实验,周期3s、峰峰幅值180mm、负载质量为13Kg的轨迹信号为正弦信号,采用压力传感器得到的控制误差效果,采用压力观测得到的实验结果,实验结果表明,使用压力观测器系统是稳定的,但轨迹跟踪误差大于采用压力传感器测量的实验结果,压力观测器最大误差为Cm=7.8mm。使用压力观测器测量实验结果分析压力观测器控制下观测压力与传感器测量压力曲线,观测压力小于实际测量压力存在一定的误差,分析原因可能是由于两方面:1)由于实验平台为了消嗓采取了消声猎流,导致排气时存在背压,与压力观测器存在误差;2)可能是压力观测器与实际系统的阀的模型存在些许的误差导致的。总体面言,所设计的压力观测器是稳定有效的,在对控制系统精度要求不高时,为了节约成本可以考虑此方窠。




     标准正弦信号轨迹跟踪性能, 是控制器跟踪周期3s、峰峰幅值180mm、负载质量为13Kg的标准正弦信号效果,采用压力传感器测量系统压力状态,实验结果表明控制量输出平稳,控制误差逐步减小,稳态跟踪误差幅值峰值6=2.27mm,=1.218mm。在跟踪信号时,气缸的化态变量X3,X4两腥的压力信号的变化,未受控制的气压值是稳定的,表明系统的一阶内动恣是稳定的。跟踪信号Xd=0.09sm(27rt/3)+0.1(m)时,ARC控制器参数估计过程,在满足参数估计的激励条件时,参数估计平稳且收敛,估计值趋于真值,报踪误差也会同步减冰。



     阶跃信号轨迹跟踪性能, 是控制器跟踪斜坡信号效果,斜坡信号斜率d=0.18m/s,跟踪误差在信号突变点会出现冲突现象,极可能是由于信号突变点实豚的加速度很大,而实验时设置为0而导致的误差,稳态跟踪误差幅值峰值e,=1.93mm,|e|=0.497mm,稳态定位误差小于0.38mm。





     随机信号轨迹跟踪性能, 采用针对3-RPS平台设计的示教器编程后的轨迹跟踪效果,跟踪的轨迹数据是直接在上位机监控软件上操作,采集示教器的运动姿态,经滤波后求取速度和加速度,并存储在上位机中。采用示教器编程快速方便,产生实际工况下的近似随机信号,轨迹跟踪稳态跟踪误差幅值峰值e=1.74mm,跟踪效果较好。示教器编程信号控制效果与较标准信号的乂滑曲线相对比,此时的控制器存在些许抖动,分析原因是采集到的信号毛刺较大,纠其原因是数据采集卡的精度不高,采集到的原始信号毛刺大,替换采用高精度数据采集卡可解决这个问题。



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      在气缸轴垂直安装时,跟踪周期3s幅值180mm的正弦轨迹信号,'在轴向方‘向加负载,运行过程中9.7s加载15Kg(单轴共带载28Kg),38.5s卸载,跟踪3s'周期的正弦轨迹信号控制误差效果,系统状芯。负载28Kg时正弦轨迹跟踪控制系状态12.4s加载23Kg(单轴共带載36Kg),46.2s卸载,跟踪3s周期的正弦轨迹信号,跟踪3s周期的正弦轨迹信号控制误差效果。由以上鲁棒性测试可知,当系统初始负载不大时,系统能与较高的精度进行轨迹跟踪控制。当系統突然出观大冲击负载时(原负载2倍),瞬时控制器性能会受影响而变差,带载运行期间,控制误差有减小趋势,但并不明显,可能此时参数估计收敛较慢,但可以表明控制器参数估计值没有发散;但当负载撤销时,控制器能够很快恢复到正常水平。负载36Kg时正弦轨迹跟踪控制系状态为进一步充分测试控制器的性能。ARC控制器取得满意的控制效果,在跟踪執迹峰峰值小于180皿m、频率小于0.5化时,控制精度在1.5%内;但随信号频李或斜率的增大,由于可能受到气源供气量、系统响应速度的限制,此时控制误差将增大。





     三轴型控制器轨迹跟踪性能, S轴型气动伺服控制器在电路设计方面采用与单轴型栖同的工作原理,在功能上集成了三个单轴型气动伺服控制器的功能,由于采用了一片DSP处理器芯片,因此更具有成本优势。单轴型与三轴型气动伺服控制器由于采用了相同规格的电气接插件,针对同一3-RPS平台,此二种具体实现方窠在结构上具有完全的可替换性。互轴型气动伺服控制器最多支持实时控制云个对象,由于控制对象增多,参数交互数据量也增大,控制周期降为2.5ms,低于单轴控制器的1ms周期,理论上控制性能会有下降。为了与单轴型性能对比,在相同的工作条件下,跟踪同一目标轨迹信号,執迹跟踪控制性能,同样平台中承受负载相对较小的第二号轴的性能表示稳态跟踪误差幅值峰值e,=2.85mm。气动伺服控制器在性能稍逊于单轴型气动伺服控制器,其原因在于单轴型气动伺服控制器控制周期2.5ms低于单轴的控制周期Ims,性能稍有降低也是在意料之中,但性能差别较小。实际工况中,考虑到结构的集成性,充分发挥气动技术的成本优势,三轴气动伺服控制器仍是平台型气动伺服控制的首选,在所研发的气动伺服座椅中,选用的就是三轴型气动徊服控制器。





     搭建了3-RPS平台的气动伺服控制器测试系统,编写了上位机PC端软件,实现了六大功能模块,分别是动作采集控制模块、运行控制模块、控制器参数调试模块、实时参数绘图模块、参数交互蓝视窗口模块和绘图设置模块,能够实现与示教器的连接,采集示教器的位姿信息并保存成轨迹数据义件,按时序下发轨迹数据义件,实时控制器参数调节功能,控制器参数绘图显示与设置以及软件交互操作提醒功能;该上位机软件极大的方便了DSP控制器的参数调试,可视化观察控制器状惠,实时在线修改控制器参数调试,并可与DSP控制器交互保存配置参数。DSP控制器作为研发的核编程实现所设计的嵌入式软件任务,首先对控制器运行的实时性进行测试,结果表明单轴气动伺服器算法运行周期小于1ms,S轴气动伺服控制器算法运行周期小于2ms,达到了实时性设计要求;测试AD输入稳定,采样精度较高;测试DA输出与期望误差小;长时间测试通信可靠,控制器运行稳定,达到了设计预功能。实验测试了所设计的压力观渊器的性能,与直接使用压力传感器相比较,使用压力观测器性能稍差,跟踪周期3s,幅值90nmi的标准正弦信号时,最大控制误差为7.8mm。测试了控制器控制算法轨迹跟踪性能,测试了标准正弦信号、光滑阶妖信号和示教器编程信号(随机信号)轨迹跟踪性能,用控制器运行稳落最的后10s数据表征控制器性能参数,控制器的稳恣轨迹跟踪精度达到了1.5%的高精度,实现了预期目标。




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