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升降舞台智能同步控制系统

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1、升降舞台控制的总结

济南宏基达升降机械有限公司基于第六届中国中部投资贸易博览会开幕式晚会的升降舞台为启发,研究了多点升降舞台同步控制系统。并根据系统要求设计了手动和自动功能,同时本系统运用了模糊PID 控制算法来实现舞台的同步升降,在保证安全运行的前提下出色的完成了舞台背景搭建和亭台楼阁的舞美效果,从而达到舞美演出要求。

(1)简要分析总结了现阶段全球范围内舞台设计及制造的现状,并以国际舞台系统及其控制方式为依托,结合我国舞台系统的技术水平,提出了本文研究的智能升降舞台同步控制系统。

(2)按照舞台演出动作姿态的要求,研究了系统的控制工艺及工作原理,并做出详细解释。同时针对演出装置的要求,选取异步电动机的型号并收集了参数,对变频器、电机进行建模;

(3)在阅读、分析和研究国内外关于升降舞台同步建模及控制方法的基础上,通过分析系统运行时可能遇到的状况,结合升降舞台参数时变、滞后性以及非线性的特性,比较传统PID、模糊控制的优缺点及仿真结果,将模糊控制和常规PID 控制算法的优点结合到一起,提出了模糊PID 控制算法用于升降舞台系统的同步控制。通过运用 MATLAB 软件中Simulink 仿真环境比较分析,分别对升降舞台同步系统运用传统PID、模糊控制和模糊PID 控制策略进行仿真。结果证明:采用模糊PID 控制算法能更好的达到系统同步性、快速性、稳定性的要求。

(4)按照系统的要求完成了相应的软硬件设计。对PLC 和检测装置做出了选型,并对这些器件的功能和特性进行了介绍。引入MCGS 组态软件作为上位机监控系统,并给出具体的升降舞台同步控制系统操作主界面,最后给出了运行效果图

2、 展望

(1)升降舞台位置检测和控制策略关系着系统能否满足工艺要求的关键,对控制策略还需深入研究,并配合先进的检测反馈装置,以提高控制效果;

(2)对控制算法更深入地进行研究,以便提高系统动态性能;

(3)通过对本系统的研究,将有效推进现阶段多电机同步控制的发展进程,智能同步控制系统的控制策略经过改进优化可以用于诸如冶金、生产制造、航空航天等领域,有着广泛的指导意义。