Abstract
本文建立一種微電腦氣壓伺服控制系統, 以微電腦為控制器, 線性光學尺為量測元件, 做氣壓缸的位置控制。控制方法採用可變結構控制理論, 且考慮伺服閥和微電腦兩者對控制輸入飽和的限制, 選擇一轉換平面, 設計一適當的控制律, 以線性伺服閥開啟及關閉的動作, 比擬成一開一關伺服閥, 建立一開一關控制系統, 控制氣壓缸的位置, 利用可變結構控制系統具有良好之參數變動和外界干擾的適應能力, 期能改善氣壓伺服系統位置控制的準確度及降低系統的成本。本文實驗旨在探討下列問題:一. 為觀察實際系統反應是否根據理論分析, 進入轉換平面, 而有滑動模式(slidingmode)之現象, 因此, 設定不同的轉換平面進行實驗, 觀察系統反應。二. 為測試本文控制器之穩健性, 以不同慣性負載, 觀察對系統反應之影響。三. 鑑於本文採用線性化之系統模式, 為探討非線性, 以及線性化模式之系統參數隨操作點變動之影響程度。四. 為探討輸送延遲(Transportation lag)對開－關控制之影響程度。實驗結果顯示: 本文系統之響應確能受轉換平面控制, 且對參數變動和負載變動有不錯的適應能力, 而氣壓缸位置之精確度可達到0.005 毫米以內, 且降低了系統的成本是一種實用的氣壓伺服控制方法。