嵌入式PC的位置伺服控制系统的设计与实验研究
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摘要
随着电力电子技术，微电子技术，微电子技术及控制理论的发展，伺服控制系统在工程中得到广泛的应用，其主要特点是具有高效率的驱动性能，良好的控制特性。
本文研究了一种以嵌入式PC作为控制计算机的高性能位置伺服系统。采用嵌入式PC作为控制式计算机来提高自动裁断机的控制水平，用位置伺服系统来改进自动裁断机的定长和对接的精确定位控制。在该系统中，为了方便与外围设备接口，分别设计了一块外围接口卡和一块ISA总线扩展卡。
为了实现较好的性能指标，本文给出了一种智能PID算法，用于伺服系统控制，克服常规PID算法的不足，取得良好效果。
With the develop of electric power and electron technology, micro-electronics and control theory, servo-control system has made a rapid progress in enginering application. The main traits of this are the distinguished efficiency of drive capability and eminent control characteristic.
In this paper, a high performance digital servo-system based on an embedded PC is studied. With the embedded PC controlling, the control level of the automatic cutter is developed highly. With the digital servo-system, the exact control is developed in the exact length and connect of the automatic cutter. In order to connect to peripheral equipment, a periphery interface card and an ISA bus card is designed. Finally, a kind of intelligent PID is given and put into use in the servo-system. Experiment results show that some shortcomings of routine PID can be well conquered and good performance can be achieved.
本文研究了一种以嵌入式PC作为控制计算机的高性能位置伺服系统。采用嵌入式PC作为控制式计算机来提高自动裁断机的控制水平，用位置伺服系统来改进自动裁断机的定长和对接的精确定位控制。在该系统中，为了方便与外围设备接口，分别设计了一块外围接口卡和一块ISA总线扩展卡。
为了实现较好的性能指标，本文给出了一种智能PID算法，用于伺服系统控制，克服常规PID算法的不足，取得良好效果。
With the develop of electric power and electron technology, micro-electronics and control theory, servo-control system has made a rapid progress in enginering application. The main traits of this are the distinguished efficiency of drive capability and eminent control characteristic.
In this paper, a high performance digital servo-system based on an embedded PC is studied. With the embedded PC controlling, the control level of the automatic cutter is developed highly. With the digital servo-system, the exact control is developed in the exact length and connect of the automatic cutter. In order to connect to peripheral equipment, a periphery interface card and an ISA bus card is designed. Finally, a kind of intelligent PID is given and put into use in the servo-system. Experiment results show that some shortcomings of routine PID can be well conquered and good performance can be achieved.
引文
［l］冯国楠, 现代伺服系统的分析与设计,［ M］,北京,机械工业出版社, 1990
［2］侯伯亨, 李伯成, 16位微型计算机原理及接口技术,［M］,西安,西安电子科技大学出版社
［3］电子产品世界杂志社, 嵌入式系统论文集 ,［C］, 电子产品世界, 2001
［4］徐承忠,王执拴,王海燕, 数字伺服系统,国防工业出版社。
［5］秦忆等,现代交流伺服系统,华中理工大学出版社。
［6］姜勇,王莉娜,张泰山,计算机控制系统高精度定时的实现, 计算机应用,
2000（9）： 79－80
［7］郭英辉, 祁载康, 高速数据采集卡及其接口电路设计, 电子技术设计,
1999（11）：62－64
［8］金昊, 高痪文, 柯冬香, 如何实现基于PC的数据采集与控制系统, 电子与自动化, 1998（5）：3－6
［9］肖永利, 张深, 位置伺服系统的一类非线性PID调节器设计, 电气自动化,2001（l）：17－19
［10］郭庆鼎,王成光,交流伺服系统,［ M］,北京,机械工业出版社, 1994
［11］易继楷,江祥贤, 侯媛彬, 杨玉珍, 电气传动自动控制原理与设计, 北京工业大学出版社,1997年
［12］段文泽, 董明淑, 电气传动控制系统及其工程设计, 重庆大学出版社,1989年
［13］胡佑德等编著, 伺服系统原理与设计, 北京理工大学出版社, 1999.2
［14］ 沈绪榜, 2001嵌入式系统即单片机国际学术交流会论文集, 北京航空航天大学出版社, 2001
［15］许海燕, 嵌入式系统技术与应用, 机械工业出版社, 2002
［16］桑楠, 嵌入式系统原理即应用开发技术, 北京航空航天大学出版社, 2002
［17］梁合庆, 从c到嵌入式c编程语言, 复旦大学出版社, 2001
［18］蔡建平, 关于嵌入式应用开发技术, 单片机与嵌入式系统应用, 2001.3
［19］吕京建, 肖海桥, 嵌入式处理器分类与现状
http://www.bol-system.com
［20］朱震莲主编, 现代调速系统,［M］,南京,南京航空航天大学出版社
［21］王田苗, 嵌入式系统设计与实例开发, 清华大学出版社, 2003.10
［22］金钰, 胡裕德, 李向春, 伺服系统设计指导, 北京理工大学出版社, 2000
［23］陶永华, 尹怡欣, 葛芦生编著, 新型PID控制理论及其应用, 北京,机械工业出版社, 1998
［24］戴梅萼, 史嘉权编著, 微型计算机技术及使用, 北京,清华大学出版
社，1995
［25］朱传乃, 386／486微型计算机系统原理与维修,［ M］, 北京,人民邮电出版社,1995
［26］吴秋峰等，嵌入式系统及其发展，最新电子技术应用 1996：1
［27］胡汉才, 单片机原理及其接口技术, 清华大学出版社, 1996
［28］朱世雄, 抗恶劣环境计算机,［M］,北京,国防工业出版社, 1986
［29］张载鸿, PC系列开发与应用,［ M］,北京,国防工业出版社, 1992
［30］Wayne Wolf ,嵌入式计算系统设计原理, 机械工业出版社, 2002
［31］Jean J.Labrosse, 袁勤勇等译, 嵌入式系统构件, 北京,机械工业出版社, 2002.2
［32］Michael Barr, C／C十十嵌入式系统编程, 中国电力出版社, 2002
［33］Karl J Astrom. B. Wittenmark ,计算机控制系统——理论与设计（第三版）,清华大学出版社, 2001
［34］WEGNER P Interoperability［J］ , ACM Computer Sury 1996，28（l）：285－287
［35］MarkuS Levy END＇s 22ND Annual P/ C Directore 1995, 9（14）
［36］Intel Intel386EX Embeddsded Micrprocessor , 1994 , 10
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