氣動馬達之單軸平台定位控制

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姓名

練文程(Wun-Cheng Lian) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

氣動馬達之單軸平台定位控制

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摘要(中)

本論文的主要目的為利用DSP(Digital Signal Process)之技術將氣動馬達單軸平台系統作一定位以及位置追蹤控制。由於氣動馬達最主要的控制因素在於氣壓的大小以及進氣量的多寡決定馬達的轉速，故藉由控制氣壓大小以及氣壓閥進氣量多寡，進一步達到我們所需的定位或位置追蹤控制。
　　由於系統本身具有非線性的特性，首先利用試誤法取得一比例積分(PI : Proportional-Integral)控制器；之後嘗試參考模型適應性控制(MRAC : Model Reference Adaptive Control)搭配模糊控制(FC : Fuzzy Control)作調變型控制，參考模型適應性控制為附加一個參考模型以及控制器參數的自動調節迴路，以參考模型的輸出響應為表示系統希望的動態響應，也代表對系統的性能要求所產生的控制，模糊控制器利用閉迴路系統響應的誤差及其變化率為輸入，經過彈性的控制法則達成有效的控制，這兩種控制的優點具有高度的強健性，對設計者不需要預知受控系統的模型參數。

摘要(英)

Main purpose of thesis to utilize technology of Digital Signal Processing makes a position and tracking control in an axis platform by a pneumatic motor. Because the main control factors of the pneumatic motor lie in the atmospheric pressure and volume of the air inflow that determine the rotational speed of the motor, controlling the atmospheric pressure and volume of the air inflow from valves, further reach the position or tracking control.
The system has non-linear characteristics. Using the trial and error obtains a Proportional-Integral controller at first, then designing the Model Reference Adaptive controller(MRAC)with the Fuzzy Controller(FC) control system, and compare the result.

關鍵字(中)

★ 定位控制
★ 參考模型適應性控制
★ 氣動馬達

關鍵字(英)

★ and Position control
★ MRAC
★ Pneumatic motor

論文目次

摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅶ
圖目錄 Ⅷ
第一章　緒論 1
1-1　研究背景與動機 1
1-2　文獻回顧 2
1-2-1　氣壓系統回顧 2
1-2-2　數位訊號處理發展回顧 2
1-2-3　氣動馬達 3
1-2-4　參考模型適應性控制與模糊控制 4
1-3　研究方向及論文大綱 4
第二章　氣動馬達單軸定位及追蹤系統架構 6
2-1　氣壓伺服系統架構 6
2-2　比例式伺服閥 7
2-3　葉片式氣動馬達 8
2-4　光學尺 9
2-5　TMS320F240　DSP實習板LH-069 11
2-5-1　數位/類比轉換輸出界面(DAC) 11
2-5-2　光學尺迴授訊號界面 13
第三章　系統動態與PI控制器 15
3-1　系統動態 15
3-2　PI控制器 18
3-3　PI控制器應用設計與實驗結果 19
3-3-1　步階響應 20
3-3-2　模型追蹤控制 24
3-3-3　正弦波追蹤控制 26
第四章　參考模型適應性控制與模糊控制 28
4-1　參考模型適應性控制(MRAC)器 28
4-1-1　李爾普諾夫穩定性定理 29
4-1-2　二階適應性控制系統設計 30
4-2　模糊控制(FC)器 36
4-3　調變型(SWITCH)控制器設計與實驗結果 38
4-3-1　模型追蹤 39
4-2-2　正弦波追蹤 46
第五章　結論與未來展望 48
參考文獻 49
附錄 51

參考文獻

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指導教授

黃衍任(Yean-Ren Hwang)

審核日期

2007-7-6

推文