基于LabVIEW的仪器标定平台运动控制方法研究

来源 :中国地震局地震研究所 | 被引量 : 2次 | 上传用户:BlueDragon8848
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通过振动测试平台来模拟仪器的测量环境,进而对仪器性能进行评价,是多种地震科学仪器在研发、生产和调试环节中不可或缺的重要步骤;仪器测试平台运动过程中的精度会直接影响到测量结果的可靠性,随着地震科学仪器的不断发展,仪器精度不断提高;新的高精度传感器也促进了仪器的更新换代进程,这些因素都对测试平台的性能有了更高的要求。研究分析多种运动控制方法,参考国内外已有测试平台的研制经验,针对影响仪器精度的主要因素,选择适合的技术与产品,设计振动平台各关键装置,搭建基于LabVIEW的运动控制系统,对于通过振动平台实现仪器的精密标定,保证产出数据的真实可靠,促进包括地震学、重力学等在内的固体地球物理学科研究等具有重要意义[1-3]。本文重点研究了以下方面内容:(1)对多种运动控制原理进行了分析;在对包括模拟振动台、重力仪标定平台等多种振动台的研究基础上,总结归纳了其基本工作原理和方法;针对其局限性,采用先进的运动控制理论结合伺服电动缸,控制平台运动,能够产生较好的效果;(2)基于虚拟仪器软件平台LabVIEW搭建了振动台的伺服运动控制系统,初步整定PID参数;由于多种非线性因素的影响,以及振动台本身结构较为复杂,难以辨识和计算精确的传递函数,为使伺服控制性能达到较高水平,采用模糊PID参数整定方法,实现了较好的实时参数整定,使平台能够在指令下实现较高精度的运动效果;论文研究成果可以总结为,为满足仪器测试平台高精度的运动需求,提出一种基于LabVIEW的伺服电动缸运动控制系统设计方案,运用虚拟仪器技术构建闭环运动控制系统;为提高系统的动态响应性能,对PID参数进行整定。搭建完成了测试系统,试验结果表明,该运动控制系统具有结构简单、控制精度高的特点,为仪器测试平台的研制奠定了基础。
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