论文摘要
近年来在气动控制领域特别引人注目的发展趋势之一是通过气动技术与电子技术以及机械技术的有机结合,实现气-电-机一体化的气动伺服技术。由于气动技术与电子技术的结合,以及周边技术的成熟,在工业自动化领域里,气动技术的实用性己经充分体现出来。因此气动伺服定位技术一出现,就受到工业界和学术界的高度重视,为气动技术大规模进入工业自动化领域开辟了新的途径。数字信号处理是一门以众多学科为理论基础而广泛应用于许多领域的新兴学科。它对信号进行分析、处理,侧重于理论分析、算法确定、及软件实现,如快速傅立叶变换、卷积、数字滤波等。要实时地完成某种算法,就需要有特殊的硬件支持,这种硬件支持最佳的方案之一就是数字信号处理器（DSP）。本文主要是针对气动伺服定位进行研究,设计了一个基于DSP的气动伺服控制器,突破传统气动仅能够两点定位,实现了多点高精度的定位。基于DSP的控制系统,与基于工控机的控制系统和基于单片机的控制系统相比,具有很强的优势。它首先克服了工控机控制系统的系统庞大,成本高,控制复杂,不便用于工业现场等缺点;又克服了单片机运算速度慢,不适合做比较复杂的算法,控制精度不可能达到很高等缺点。该系统最大的特点是针对气动伺服定位系统量身定制,且具有性价比高,运算速度快,能完成各种复杂控制算法,且体积小,功耗低,易于升级扩展等特点。由于气动比例系统的时滞、时变、非线性及无法建立精确模型等特点,系统属于典型的非线性系统。因此,严格地来讲,没有任何一种控制方法能够适用于被控对象的整个控制过程,采用常规的控制策略很难取得令人满意的效果。由于各种控制策略之间都存在一定程度上的优缺点,它们之间存在着互补性,因此充分利用多种具有互补性的控制策略相互渗透,取长补短,组合成另外一种新的混合控制策略,新的混合控制策略克服了单一策略的不足,具有更优良的性能,对于改善被控对象的工作性能是非常有意义的。本文提出了一种适合于本控制系统的控制策略——智能模糊PID,将人工智能、模糊控制以及经典PID控制结合在一起形成复合控制策略。该复合控制策略既模拟人的高级智能行为,又具有模糊控制的直觉推理能力,将两种控制策略结合实现了并行控制与知识共享。既能满足系统的快速性和灵活性,又能保证系统的运行平稳性。