恒热粘接工具头平行度自动调整装置的开发、研究

摘要

该文采用超磁致伸缩执行器作为平行度调整的驱动部件,并对执行器的控制、驱动模型进行研究,根据其驱动实验总结出应用在静态位移控制的控制策略;针对被控工具头温度系统特性,设计了复合分层模糊控制器,实现了高精度的温度控制.该文所做主要工作如下:1、详细分析并实现了温度控制系统和平行度调整系统的硬件组成与结构;对控制软件使用先进的UML语言进行面相对象建模,并在VC.NET环境下编制实现了控制软件的开发.2、对温度控制系统的特点进行了研究,将控制解耦,并据此设计出了高精度的、适应性好的、小稳态控制误差的两输入单输出的复合分层模糊温度控制器.在控制器中对系统特性随不同控制目标的变化进行动态补偿,并将模糊控制器化分为粗调和细调两层,提高了模糊控制的稳态精度;在Matlab中完成了模糊控制器的建模,由对工具头温度系统所进行的一系列实验验证了控制系统的设计和控制器的快速响应和高控制精度.3、通过有限元方法对工具头由温度变化引起的平行度变形进行了分析,得到了其变化形式和规律.对于超磁致伸缩执行器的驱动模型进行了研究,建立一个执行器在低频驱动、准静态领域应用的,忽略磁滞效应、从输入电流到输出位移/力之间的用于位移控制的控制模型.