基于PLC的电液伺服稳定平台控制研究

摘要

根据某些实际工程的需求，需要设计一种稳定平台使安装在运动载体上的物体与载体隔离从而保持稳定状态，特别是在某种特定环境下，其平台结构与控制与其他普通平台装置都有所不同。本文研究对象是一种基于PLC的二自由度电液伺服水平稳定平台系统，由于采用PLC控制使其控制相对于其它控制系统来说有一定的特殊性。通过对此系统进行建模仿真研究，提出了一些控制策略及控制算法，经过仿真及试验研究证明所提出的改进PID控制和前馈控制相结合的复合控制算法具有良好的控制特性。针对稳定平台系统的非线性时变特性，进一步为平台设计了模糊—PID双模控制算法，通过仿真研究表明该算法具有更好的控制性能。 第一章介绍了稳定平台装置的基本概念、结构、原理、应用以及发展和研究现状，探讨了电液伺服控制技术的发展和应用以及存在的优缺点，概括了PLC的发展、应用与特点，提出了本课题的研究内容和研究方法。 第二章详细地阐述了电液伺服稳定平台的构成，包括稳定平台的执行机构组成、稳定平台的电液伺服驱动系统构成以及控制系统构成，分析了各组成部分的工作原理和特性，为进一步建立系统模型打下基础。 第三章建立了课题所采用的阀控并联非对称缸进行系统的模型，进而提出了此系统的特点及控制特性，并分析了系统存在的一些外负载干扰。 第四章建立了电液伺服稳定平台系统的PID控制仿真模型，针对其仿真结果存在的问题提出了改进方法，并进行相应的仿真研究，进而提出了基于改进PID控制和前馈控制相结合的复合控制算法，并进行仿真研究。最后对实际的系统进行实验研究，通过试验结果得出相应结论。 第五章针对稳定平台的非线性时变及易受干扰影响等特性，提出了模糊一PID双模控制算法，并对其进行分析与仿真研究，结果表明，Fuzzy-PID双模控制具有良好的动态控制性能和较强的鲁棒性。 第六章总结全文，并说明一些有待进一步研究的内容，以指导下一步的研究工作。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章电液伺服稳定平台系统的结构和工作原理

第三章电液伺服稳定平台控制系统的理论研究

第四章电液伺服稳定平台复合控制的研究

第五章电液伺服稳定平台的Fuzzy—PID双模控制仿真研究

第六章总结与展望

参考文献

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