[發(fā)明專利]一種基于模糊控制的小型數(shù)字舵機系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410233762.6
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103984327B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢濟收;陳庚;蘇中
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京市合德專利事務(wù)所11244
• 代理人: 王文會,劉榜美

1.一種基于模糊控制的小型數(shù)字舵機系統(tǒng)，其特征在于：

硬件部分包括舵機控制部分、執(zhí)行機構(gòu)和傳感器部分，所述舵機控制部分包括主控芯片模塊；所述執(zhí)行機構(gòu)部分包括功率驅(qū)動器、伺服電機、減速傳動機構(gòu)；所述傳感器部分包含溫度傳感器，位置傳感器等、速度傳感器，采用先進的MEMS?（微機電系統(tǒng)）傳感器探測更小的角度偏差；所述硬件部分使用金屬齒輪和散熱外殼；

軟件部分包括控制算法、上位機通訊和保護程序，所述控制算法為自適應(yīng)模糊控制算法；所述上位機通訊部分包含：上位機顯示舵機旋轉(zhuǎn)角度部分、上位機對下位機進行控制部分，并可以將測試數(shù)據(jù)保存在上位機中；所述保護程序包含過熱保護和過載保護。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模糊控制的小型數(shù)字舵機系統(tǒng)，其特征在于：所述主控芯片模塊內(nèi)置A/D采樣部分，片上外設(shè)包括：12路PWM、6通道QEP、2×8通道12位80ns轉(zhuǎn)換時間0～3V量程ADC、2通道SCI異步串口；主控芯片模塊外接供電系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、復(fù)位及配置系統(tǒng)、外部D/A、通訊接口及JTAG下載接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊控制的小型數(shù)字舵機系統(tǒng)，其特征在于：所述外部D/A為DAC7724，具有12精度的并行結(jié)構(gòu)，采用2級緩沖方案，第1級緩沖只分別緩存各通道D/A的數(shù)字輸入，并不將此數(shù)字輸入轉(zhuǎn)換為模擬輸出；第2級緩沖則將第1級緩存的數(shù)字輸入打入相應(yīng)的輸出寄存器中，并將數(shù)字輸入轉(zhuǎn)換為模擬輸出，從而實現(xiàn)多通道D/A同時輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于模糊控制的小型數(shù)字舵機系統(tǒng)，其特征在于：所述上位機通訊由RS232通訊和測試界面組成，將傳輸過來的數(shù)字信號進行換算調(diào)整，在測試界面上顯示或上位機給出信號控制舵機。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模糊控制的小型數(shù)字舵機系統(tǒng)，其特征在于：所述舵機系統(tǒng)屬于二維舵伺服控制系統(tǒng)，選擇舵面與目標點的偏差和趨近目標點的速度作為控制的輸入；控制方式采用自適應(yīng)模糊控制，實時自適應(yīng)的修改模糊控制參數(shù)；模糊變量誤差、誤差變化及控制量的模糊集和論域確定后，對模糊語言變量確定隸屬度函數(shù)。