氣動馬達定速控制

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姓名

李仁森(Ren-Sen Lee) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

氣動馬達定速控制

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摘要(中)

本論文主要目的在於利用DSP的技術將氣動馬達系統的轉速作一定速控制。由於氣動馬達轉速最主要的控制取決於氣壓的大小以及進氣量的多寡，對於馬達本身的系統而言，只要其為一個不可變動的模型，我們就可藉由控制氣壓的大小以及進氣量的多寡來控制氣動馬達的轉速，以達到我們所需的定轉速的控制要求。
最簡單的基本控制器為PID控制器，本文中，先對控制反應求取得系統的模型，假設系統的階數在此為一個重要因數，階數的不同反應出來的控制器設計差異也大，藉此模型以設計最簡單的傳統控制器、PI控制器、PID控制器；之後嘗試不同的控制法則，Fuzzy Logic Control(簡稱FC)具有高度強健性、且對設計不需要預知未知受控系統模型的優點，傳統模糊控制器的輸入使用閉路系統的誤差及誤差變化率。經由模擬與實驗比較建模後的傳統控制以及未建模的FC控制，
對於本論文所使用的氣壓系統而言，建模後的系統比較容易設計出好的控制器。

關鍵字(中)

★ 自動控制
★ 氣動馬達

關鍵字(英)

★ control
★ air motor

論文目次

中文摘要................................................................ I
誌謝....................................................................II
目錄...................................................................III
表目錄..................................................................VI
圖目錄.................................................................VII
第一章緒論 1
1-1 研究背景與動機....................................1
1-2 文獻回顧..........................................3
1-2-1 氣壓系統之回顧...............................3
1-2-2 數位訊號處理發展顧...........................4
1-2-3 氣動馬達.....................................7
1-3 研究方向以及論文大綱..............................8
第二章數位訊號處理器(DSP) 10
2-1 數位訊號處理器(DSP)介紹..........................10
2-2 中央處理單位(CPU)................................11
2-2-1 核心部分....................................12
2-2-2 記憶體部分..................................13
2-2-3 事件管理部份................................15
2-2-4 週邊部分....................................15
2-3 中斷控制.........................................16
2-3-1 重置(Reset) ................................16
2-3-2 不可遮蔽式中斷..............................17
2-3-3 可遮蔽式中斷................................17
2-3-4 中斷結構說明................................18
2-4 相關硬體介面.....................................19
2-4-1 光學編碼器訊號迴授介面......................19
2-4-2 數位/類比轉換(DAC)輸出界面..................20
第三章氣動馬達控制系統架構 22
3-1 氣壓伺服系統架構.................................22
3-2 DSP-LH-069........................................24
3-3 葉片式氣動馬達...................................25
3-4 比例式伺服閥.....................................25
3-5 光學編碼器.......................................26
第四章控制器設計..........................31
4-1 PID控制器.........................................31
4-2 系統鑑別 ........................................35
4-3 PID參數設定.......................................39
4-4 模糊化法則.......................................44
4-4-1 模糊理論的背景..............................44
4-4-2 模糊系統之架構..............................45
4-4-3 模糊控制器的設計............................54
第五章氣壓伺服系統實驗 57
5-1 PI控制...........................................57
5-2 PID控制..........................................59
5-3 模糊控制.........................................61
第六章結論與未來展望 64
參考文獻....................................66
附錄
圖A 氣動馬達系統全圖.................................68

參考文獻

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[3]廖睿杰,“DSP-Based長行程氣壓壓電高精密定位伺服系統之設計與研究”, 國立台灣科技大學工程技術所自動化及控制學程碩士論文, 2003.
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[12] 孫宗瀛,楊英魁,“Fuzzy 控制理論、實作與應用”, 全華圖書, 1995.
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[15] 黃英哲,董勝源,“TMS320C240 原理與C語言控制應用實習”, 長高科技圖書, 2002.

指導教授

黃衍任(Yean-Ren Hwang)

審核日期

2005-7-19

推文