Abstract
氣壓驅動因低成本,清潔,安全等優點, 在工業控制之應用甚為廣泛。然而, 使用氣壓驅動做定位控制, 因受到氣體工作壓力限制, 其反應速度較其他驅動系統慢, 故定位時間長, 而影響生產效率。本文將探討如何改善氣壓系統反應速度, 達成快速定位的目的。所謂快速定位是指由目前位置在最短時間內到達指定位置, 傳統的定位控制是對階級位置指令採位置閉迴路控制, 其缺點是當系統反應越接近設定位置時, 位置誤差越小, 反應速度越慢, 因而影響定位時間。為此,本文採用兩階段定位控制: 第一階段採速度迴路控制, 當系統到達設定置之鄰近點時, 轉為第二階段的位置迴路控制, 達成快速定位的目的。為使系統具有強健性, 本文採用模式跟隨適應控制於速度迴路以及可變結構控制於位置迴路。為驗證上述兩階段控制方法的效果, 本文以微算機做為控制器, 建立氣壓實驗系統, 進行完整的測試。實驗結果顯示: 本文之控制方法除了具有高度之強健性及精確度(穩態誤差均維持在5um以內)外, 在定位時間上有很大的改善。因此,本文的結果對於氣壓伺服定位系統, 有效的縮短定位時間, 直接提高生產效率, 降低生產成本。