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基于混杂系统的多通道运动控制功能研究

韩旭  
【摘要】: 随着工业控制对象的规模日益复杂以及对控制精度的要求日益提高,工业控制过程中的连续动态系统(CVDS)和离散事件动态系统(DEDS)的之间的混杂特性越来越明显,支持多通道控制功能高档数控系统也表现出连续和离散这种混杂的特性。从混杂系统角度对多通道控制技术的功能需求及结构进行分析,并在此基础上解决支持多通道控制功能的高档数控系统通道间的动态资源管理及协调控制。 针对上述需要解决的问题,本文首先在针对科技重大专项为课题背景,以高档数控系统的研发作为技术创新的切入点,深入研究了混杂系统建模与控制理论的基础上,探讨了支持多通道多轴联动高档数控系统混杂特性。 其次,分析了传统的控制系统设计开发过程的弊端,提出了一种面向角色的建模思想并研究了PtolemyII中角色(Actor)及角色之间通讯、计算模型等结构。 再次根据多通道的特点采用混杂系统层次结构模型进行分析,采用基于有限状态机(FSM)方法对通道之间的资源进行分配和管理。 最后,在PtolemyII上设计实现添加multi-channel角色以及设计实现自动生成轴元模型代码,以实例验证仿真模型的正确性。 本论文完成了以混杂控制理论为基础的多通道控制功能的建模设计工作,解决了通道间资源分配管理问题,并在PtolemyII上实现代码生成,缩短了开发周期,提高了工作效率。


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