模糊PID控制在高速PCB钻机上的应用研究

【摘要】随着工业现代化的飞快发展,工业生产过程中对数控机床的控制精度与性能要求越来越高,并且由于数控机床结构的日益改进,非线性的存在和环境干扰等因素,传统PID控制器无法满足工业生产的实际要求,所以我们尝试将近些年飞速发展的智能控制方式应用到数控机床的运动控制领域中。近年来,随着模糊控制理论的日趋完善,模糊控制已经成为了智能控制领域中最成熟、最具有成效的一个分支。同时由于智能PID的发展与应用需求,模糊PID也扮演了越来越重要的角色,作为目前智能控制领域中,理论研究与实践应用最为成熟的技术之一,受到了广大研究人员的广泛欢迎。基于以上论述,本课题针对数控机床中的高速PCB钻机,进行了模糊PID的应用研究,并设计完成了适合高速PCB钻机的参数自整定模糊PID控制器,通过MATLAB仿真和上机实验,验证了本课题的可行性与优越性,并达到了预期效果。论文主要完成了以下工作：1.简述了课题的研究背景,分析了PID参数自整定的重要性,介绍了几种模糊PID控制策略,分析比较了国内外模糊PID控制器的应用现状和发展趋势,确立了模糊PID控制在高速PCB钻机上的应用研究。2.分析了高速PCB钻机系统的整体结构及其重要的性能指标,并着重分析了高速PCB钻机的运动控制系统的组成和工作原理。3.参数自整定模糊PID控制器的整体设计流程和结构规划与分析,针对各个模块进行了原理分析和详细设计。4.模糊PID控制器的硬件和软件设计,主要包括对所选的DSP芯片和FPGA芯片进行介绍；硬件整体结构设计和各主要模块电路设计；对DSP开发流程进行介绍,软件整体结构设计和各主要软件模块设计。5.模糊PID控制器的MATLAB仿真与PCB钻机上机试验,主要包括Simulink仿真模块设计并进行仿真,对比普通PID控制和一般模糊PID控制器控制仿真曲线；进行上机试验,查看试验结果,对比深圳市强华科技有限公司所用控制器的控制效果。
【作者】余震；
【导师】陈玮；
【作者基本信息】广东工业大学，控制工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】模糊PID控制器；参数自整定；PCB钻机；MATLAB仿真；

【参考文献】
[1]李美逸.天然气井动态分析与生产设计[D].中国地质大学（北京）,油气田开发工程,2014,硕士.
[2]黄海英.ENSO振荡的时空特征分析以及不同风应力强迫海洋的数值试验[D].南京气象学院,气象学,2004,硕士.
[3]姜小兵.DQ房地产公司应收款项清理工作研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[4]江慧萍.明清时期徽州宗族祠祭研究[D].安徽大学,中国古代史,2014,硕士.
[5]范梦姣.厉鹗文学思想研究[D].湖南师范大学,文艺学,2014,硕士.
[6]张宝金,成谷,王云专,王晓华.去噪强度、去噪效率与振幅保真[J].石油地球物理勘探,2002,01:1-5+98.
[7]解萌.不同学段小学生科学探究特点研究[D].首都师范大学,课程与教学论,2014,硕士.
[8]刘琛.三唑类农药在黄粉虫体中对映体选择性生物富集研究[D].河南科技大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[9]程剑锋.风电项目实施效果评价研究[D].扬州大学,技术经济及管理,2011,硕士.
[10]毛文廷.我国网上药店监管策略研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[11]孙洪涛.标准齿轮双啮仪精密与自动化测量技术的研究[D].大连理工大学,精密仪器及机械,2013,硕士.
[12]朱海貌,刘天琪,李兴源.基于改进广义预测控制的电力系统稳定器[J].电力系统自动化,2008,02:6-7+20.
[13]张乐天,金胜,魏文博,叶高峰,段书新,董浩,张帆,谢成良.青藏高原东缘及四川盆地的壳幔导电性结构研究[J].地球物理学报,2012,12:4126-4137.
[14]贾利民,秦勇,刘峰.全国铁路地理信息系统应用服务共享平台的研究[J].中国铁道科学,2003,02:27-31.
[15]郭丽珍.我国公务员职业倦怠实证研究[D].西南交通大学,行政管理,2013,硕士.
[16]刘佳琦.乙类大型医用设备配置规划与管理的政策研究[D].复旦大学,社会医学与卫生事业管理,2012,硕士.
[17]冯晓辉.梨树断陷苏家屯次洼营城组油气藏特征研究[D].东北石油大学,地质工程（专业学位）,2013,硕士.
[18]高振,唐立新,常瑛琦,汪定伟.钢铁企业物流研究概述[J].控制与决策,2001,01:12-15.
[19]马田.逆向学习法在高职高专英语听力教学中的应用研究[D].山东大学,英语语言文学,2012,硕士.
[20]戴天雄.成都市龙泉驿社区文化建设的调查研究[D].电子科技大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[21]于戈.基于FPGA的NURBS曲线插补技术的研究[D].山东大学,机械电子工程,2013,硕士.
[22]孙启萌.我国家电企业技术创新动力机制研究[D].北京交通大学,2010.
[23]金沫.组织政治知觉、政治技能与职业生涯成功关系研究[D].西南交通大学,行政管理,2014,硕士.
[24]李博.仔猪后肠中抗性淀粉降解的微生物机制[D].南京农业大学,动物遗传育种与繁殖,2011,硕士.
[25]刘慧巍,张雷,翟军昌.数据挖掘中决策树算法的研究及其改进[J].辽宁师专学报(自然科学版),2005,04:23-24+71.
[26]刘欢.地埋管地源热泵系统综合性能的评价[D].山东建筑大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[27]李明.二维MoS_2和MnO磁学性质的第一性原理研究[D].南京理工大学,2014.
[28]孟春光.“拍客”行为性质的法律分析[D].黑龙江大学,法律,2013,硕士.
[29]周国俊.基于SWOT分析的高等教育区域非均衡发展及其对策研究[D].西南大学,高等教育学,2014,硕士.
[30]周伟康.完善HB钢铁股份有限公司存货管理体系研究[D].河北大学,会计,2014,硕士.
[31]龙佳朋.大孔吸附树脂对天然甜味剂分离纯化应用研究[D].兰州理工大学,材料学,2014,硕士.
[32]韩丛达.提高交流系统电压稳定性的VSC-HVDC系统级控制策略研究[D].中国电力科学研究院,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[33]袁多利.基于中文社会媒体分析的股票行为预测[D].合肥工业大学,信息管理与信息系统,2013,硕士.
[34]王志刚.三维复杂槽型铣刀片切入破损理论及其应用技术研究[D].哈尔滨理工大学,2008.
[35]刘海昕.建筑企业工程物资仓储管理系统设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[36]石云云.基于聚乳酸/弹性体不相容共混物的三元复合材料的力学及电学性能研究[D].西南交通大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[37]赵莹.论离异家庭中未成年人权益的保护[D].大连海事大学,法律,2013,硕士.
[38]卓贤军,赵国泽.一种资源探测人工源电磁新技术[J].石油地球物理勘探,2004,S1:114-117+169.
[39]胡晚育.CD3单抗加白消安联合氟达拉宾预处理方案在小鼠半相合造血干细胞移植中预防GVHD的作用研究[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[40]丁怀显.大武口洗煤厂金能分厂粗煤泥洗选工艺改造与优化设计研究[D].西安科技大学,矿业工程,2013,硕士.
[41]徐晓娟.中国地方政府公信力研究[D].苏州大学,行政管理,2012,硕士.
[42]罗淇.青岛市商业银行市场结构与经营绩效研究[D].青岛大学,金融学,2013,硕士.
[43]朱海云.GEM80/352PC在彩色钢板涂层生产线上的应用[J].冶金自动化,1993,03:44-45.
[44]王海岩.我国企业信用风险管理研究[D].西安理工大学,工商管理,2004,硕士.
[45]李春宜.宝钢材料计算机管理系统开发成功[J].冶金自动化,1996,01:14.
[46]刘阳.卵巢上皮性肿瘤组织中B7-H4蛋白的表达及其临床意义[D].吉林大学,妇产科学,2014,硕士.
[47]赵志宏,杨绍普.基于小波包变换与样本熵的滚动轴承故障诊断[J].振动.测试与诊断,2012,04:640-644+692.
[48]吴文静.基于因子分析的痛风病病机研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[49]杨秀燕.基于有限反馈的MIMO系统下行链路预编码算法研究[D].东北石油大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[50]张宁.基尔霍夫型问题的多重变号解[D].曲阜师范大学,基础数学,2013,硕士.