弹簧扇形轮组件张力试验台控制系统设计

【摘要】本课题来源于某弹簧扇形轮组件试验台中的控制系统的设计。本课题主要针对战斗机在空中急速翻转时,对机翼后侧的升降机翼进行控制的设计,其设计思想是通过控制弹簧扇形轮组件达到对系统张力的控制。因此本课题设计目标实质就是设计步进电机的闭环控制系统,核心问题就是设计步进电机的驱动控制系统。本文首先对步进电机的结构、驱动方式、步进电机控制的算法等这些步进电机相关的基础理论知识做了详细的介绍。然后初步设计了基于电机驱动控制的四种不同的方案,列举四种方案各自的特点,并在优劣性上对四种方案进行了比较,经过比较后,最终决定使用基于相序控制器驱动控制系统。选用了计算机作为步进电机驱动控制的控制主机,芯片L297和L298H组成的相序驱动器作为驱动器,介绍试验台步进控制系统的总体设计思路以及设计方案的实现,然后对部分功能模块做了简明扼要的描述,设计了驱动芯片电机闭环硬件控制电路,并且基于模糊控制的策略为系统设计了模糊PID控制模型,利用MATLAB对控制系统进行了仿真,并对结果进行了分析。最后运用VisualC++6.0语言设计了系统的操作界面,界面设计采用模块化设计思想,程序结构清晰。论文中对系统的设计方案、硬件构成、软件界面等均做了详细的叙述。MATLAB仿真表明本系统经过模糊PID的控制,可使系统具有较小的超调量和较好的稳定性,对系统实现了较高的控制精度。
【作者】孟晨聪；
【导师】王琨琦；
【作者基本信息】西安工业大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】步进电机；模糊PID；MATLAB；界面设计；

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