提升三轴转台伺服控制精度：模糊PID与实时扩展系统应用

该篇硕士学位论文主要探讨的是三轴转台伺服控制的研究。三轴转台在航空航天和航空工业中扮演着至关重要的角色，它被用于测试惯性元件，对精度的需求随着技术进步而日益提高。论文以提高转台性能和精确度为目标，着重于设计高效的伺服控制系统。 论文首先介绍了系统架构，选择了工控机和数据采集卡作为主控平台，通过直流力矩电机直接驱动转台各框架。其中，为了抵消配重带来的系统惯性增大问题，中框采用了双电机同步驱动的方式，确保了系统的稳定性和响应速度。 数学模型的建立是研究的核心部分，论文构建了速度内环和位置外环的双闭环结构，这有助于实现系统的精确控制。模糊PID控制器的应用是亮点，针对转台运行时负载力矩的不确定性，模糊PID控制器显示出其优越的控制性能，相较于传统的PID控制方法，能更好地适应动态环境。 接下来，论文对比了Windows系统和RTX（Real-Time Extension）实时扩展系统的特点。经过实证分析，鉴于高速数据采集卡的硬件特性，论文建议采用基于MFC（Microsoft Foundation Classes，微软基础类库）和RTX的综合软件模型，从而开发出能够在实时环境中高效运行的转台控制系统。这一解决方案解决了Windows系统下实时控制软件开发的挑战，确保了系统的实时性。 关键词“三轴转台”、“伺服系统”、“模糊PID控制”以及“实时扩展系统”突出了论文的核心内容，展示了作者在设计和优化这类关键设备控制系统方面的深入研究。这篇论文不仅提供了理论分析，还结合实际应用提出了实用的解决方案，对于提高三轴转台的伺服控制性能具有重要的参考价值。