壽命長。采用先進的光柵制作技術,能制作各規(guī)格的高精度光柵玻璃尺(最長可做 到 3000mm)。
[0014] 作為優(yōu)選,所述控制電腦為配設有誤差變換模塊、自適應控制模塊和遲滯控制模 塊的控制電腦,所述誤差變換模塊的輸入量為給定量和執(zhí)行器位移檢測裝置的反饋值,所 述誤差變換模塊的輸出至與自適應控制模塊的輸入值連接,所述自適應控制模塊的輸出至 遲滯控制模塊,遲滯控制模塊的輸出值輸出對壓電陶瓷執(zhí)行器進行控制。
[0015] 作為優(yōu)選,所述遲滯控制模塊包括遲滯模塊、遲滯算子模塊和神經(jīng)網(wǎng)絡模塊,遲 滯模塊、遲滯算子模塊的輸入端均與自適應控制模塊的輸出端連接,神經(jīng)網(wǎng)絡模塊的輸入 端與遲滯算子模塊的輸出端連接,神經(jīng)網(wǎng)絡模塊的輸入端還與自適應控制模塊的輸出端連 接,遲滯模塊輸出正反饋值與神經(jīng)網(wǎng)絡模塊輸出的負反饋值共同輸入神經(jīng)網(wǎng)絡模塊的反饋 端。
[0016] 作為優(yōu)選,所述神經(jīng)網(wǎng)絡為包含若干個神經(jīng)元模塊的兩層結構,所述兩層結構為 一個隱層和一個輸出層,所述每個神經(jīng)元模塊均包括激勵函數(shù)模塊和權值模塊;誤差變換 模塊是將系統(tǒng)誤差通過變換處于預先設定在期望的誤差范圍內(nèi);自適應控制模塊輸入信號 為誤差變換后的誤差,對轉換的誤差進行實時控制和調(diào)整,神經(jīng)網(wǎng)絡輸出端輸出控制信號 對壓電陶瓷執(zhí)行器進行控制。
[0017] 作為優(yōu)選,所述平臺控制器為51單片機,所述通訊電路包括MX232芯片和九針接 口,所述51單片機的通訊串口依次通過MX232芯片和九針接口與控制電腦電連接。
[0018] 作為優(yōu)選,所述平臺電機驅動器包括PffM波形產(chǎn)生電路和信號處理電路構成,所 述PWM波形產(chǎn)生電路由74LS373芯片和8253芯片組成的,所述平臺控制器通過74LS373芯 片與8253芯片的輸入端連接,8253芯片的輸出端通過信號處理電路與所述平臺電機電連 接。8253內(nèi)部具有三個功能完全相同相互獨立的計數(shù)器(0, 1,2),每一個計數(shù)器都可工作 于6種方式中的任一種,整個8253只有一個控制寄存器,它的內(nèi)容決定了計數(shù)器的操作 方式,8253內(nèi)部具有三個功能完全相同相互獨立的計數(shù)器(0, 1,2),每一個計數(shù)器都可工 作于6種方式中的任一種,整個8253只有一個控制寄存器,它的內(nèi)容決定了計數(shù)器的操 作方式。
[0019] 作為優(yōu)選,所述信號處理電路包括L298N芯片、74ALS04芯片、電阻RU光耦U2、電 阻R2、電阻R3、電阻R8、三極管Q1、與門U3和與門U4,74ALS04芯片的輸入端與平臺控制 器連接,74ALS04芯片的輸出端通過電阻Rl與光耦U2的輸入端連接,光耦U2的輸出端通過 電阻R2接地,光耦U2的輸出端通過電阻R3與三極管Ql的基極連接,三極管Ql的集電極 通過電阻R8與電源連接,三極管Ql的發(fā)射極接地,三極管Ql的集電極還與與門U3的第二 輸入端連接,三極管Ql的集電極還與與門U4的第一輸入端連接,與門U3的第一輸入端和 與門U4的第二輸入端分別與平臺控制器的輸出端連接,與門U3的輸出端和與門U4的輸出 端分別與L298N芯片連接,L298N芯片的輸出端與平臺電機連接。顯然我們可以知道L298N 是一個內(nèi)部有2個全橋轉換電路的PffM驅動電路。脈寬調(diào)制(PffM)是利用微處理器的數(shù)字 輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術,廣泛應用在從測量、通信到功率控制 與變換的許多領域中。
[0020] 本發(fā)明的實質性效果是:本發(fā)明提供了一種簡單方便,成本低廉的實驗室控制平 臺,實現(xiàn)簡單,控制精準,適合大學生各種實驗。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明中的整體架構圖;
[0022] 圖2為本發(fā)明中宏平臺的一部分電路圖;
[0023] 圖3為本發(fā)明中宏平臺的一部分電路圖;
[0024] 圖4為本發(fā)明中宏平臺的一部分電路圖;
[0025] 圖5為本發(fā)明中宏平臺的一部分電路圖。
[0026] 1、控制電腦,2、通訊電路,3、平臺控制器,4、平臺電機驅動器,5、平臺電機,6、平 臺,7、平臺傳動器,8、平臺位移檢測裝置,9、D/A轉換器,10、驅動電路,11、壓電陶瓷執(zhí)行器, 12、執(zhí)行器位移檢測裝置,13、A/D轉換器。
【具體實施方式】
[0027] 下面通過具體實施例,并結合附圖,對本發(fā)明的技術方案作進一步的具體說明。
[0028] 實施例:
[0029] -種實驗室控制平臺(參見附圖1、附圖2、附圖3、附圖4和附圖5),由電源供電, 包括平臺、平臺傳動器、平臺電機、平臺電機驅動器、平臺位移檢測裝置、平臺控制器、通訊 電路、控制電腦、D/A轉換器、驅動電路、壓電陶瓷執(zhí)行器、執(zhí)行器位移檢測裝置和A/D轉換 器,所述平臺控制器通過通訊電路與控制電腦電連接,所述平臺控制器通過平臺電機驅動 器與平臺電機連接,所述平臺電機的輸出軸通過平臺傳動器與平臺機械連接,所述平臺位 移檢測裝置配設在所述平臺電機的輸出軸上,平臺位移檢測裝置的輸出端與平臺控制器電 連接,所述控制電腦通過D/A轉換器與驅動電路的輸入端連接,驅動電路的輸出端與壓電 陶瓷執(zhí)行器連接,對應壓電陶瓷執(zhí)行器配設有執(zhí)行器位移檢測裝置,執(zhí)行器位移檢測裝置 通過A/D轉換器與控制電腦電連接。所述控制電腦為配設有誤差變換模塊、自適應控制模 塊和遲滯控制模塊的控制電腦,所述誤差變換模塊的輸入量為給定量和執(zhí)行器位移檢測裝 置的反饋值,所述誤差變換模塊的輸出至與自適應控制模塊的輸入值連接,所述自適應控 制模塊的輸出至遲滯控制模塊,遲滯控制模塊的輸出值輸出對壓電陶瓷執(zhí)行器進行控制。 所述遲滯控制模塊包括遲滯模塊、遲滯算子模塊和神經(jīng)網(wǎng)絡模塊,遲滯模塊、遲滯算子模塊 的輸入端均與自適應控制模塊的輸出端連接,神經(jīng)網(wǎng)絡模塊的輸入端與遲滯算子模塊的輸 出端連接,神經(jīng)網(wǎng)絡模塊的輸入端還與自適應控制模塊的輸出端連接,遲滯模塊輸出正反 饋值與神經(jīng)網(wǎng)絡模塊輸出的負反饋值共同輸入神經(jīng)網(wǎng)絡模塊的反饋端。所述神經(jīng)網(wǎng)絡為包 含若干個神經(jīng)元模塊的兩層結構,所述兩層結構為一個隱層和一個輸出層,所述每個神經(jīng) 元模塊均包括激勵函數(shù)模塊和權值模塊;誤差變換模塊是將系統(tǒng)誤差通過變換處于預先設 定在期望的誤差范圍內(nèi);自適應控制模塊輸入信號為誤差變換后的誤差,對轉換的誤差進 行實時控制和調(diào)整,神經(jīng)網(wǎng)絡輸出端輸出控制信號對壓電陶瓷執(zhí)行器進行控制。所述平臺 控制器為51單片機,所述通訊電路包括MX232芯片和九針接口,所述51單片機的通訊串口 依次通過MX232芯片和九針接口與控制電腦電連接。所述平臺電機驅動器包括PffM波形產(chǎn) 生電路和信號處理電路構成,所述PWM波形產(chǎn)生電路由74LS373芯片和8253芯片組成的, 所述平臺控制器通過74LS373芯片與8253芯片的輸入端連接,8253芯片的輸出端通過信 號處理電路與所述平臺電機電連接。所述信號處理電路包括L298N芯片、74ALS04芯片、電 阻RU光耦U2、電阻R2、電阻R3、電阻R8、三極管Q1、與門U3和與門U4, 74ALS04芯片的輸 入端與平臺控制器連接,74ALS04芯片的輸出端通過電阻Rl與光耦U2的輸入端連接,光耦 U2的輸出端通過電阻R2接地,光耦U2的輸出端通過電阻R3與三極管Ql的基極連接,三極 管Ql的集電極通過電阻R8與電源連接,三極管Ql的發(fā)射極接地,三極管Ql的集電極還 與與門U3的第二輸入端連接,三極管Ql的集電極還與與門U4的第一輸入端連接,與門U3 的第一輸入端和與門U4的第二輸入端分別與平臺控制器的輸出端連接,與門U3的輸出端 和與門U4的輸出端分別與L298N芯片連接,L298N芯片的輸出端與平臺電機連接。所述平 臺位移檢測裝置包括配設在平臺上的光柵尺和光柵尺電路,所述光柵尺電路包括發(fā)光二極 管D2、光敏二極管D1、電阻R10、電阻R11、電阻R4、電阻R5、電阻R3、電阻R6、電阻R14、電 阻1?17、運放了44861、電容(:1、電容02、電容03和電容04,電源通過電容04接地,發(fā)光二極 管D