赛多利斯移液器控制原理

导读:移液器控制的实质是使电机角位移精准移动，进而使活塞杆移动精准

来源：未知发布日期：2024-08-05 17:41【大中小】

移液器控制的实质是使电机角位移精准移动，进而使活塞杆移动精准，电机是整个控制系统中的被控对象。在仿真过程中使用传递函数代替实质电机。

赛多利斯移液器控制实际是对步进电机角位移进行控制，移液精度取决于步进电机的定位精度，工作站依靠对步进电机的闭环控制实现高精度的移液操作，通过编码器的位置反馈不断调整活塞杆的位置。

编码器接口用的是微处理器自带的编码器接口模式，定时器作为编码器的信号采集通道，编码器A、B两相分别与PC6、PC7引脚相连接。通过编码器获得步进电机的运动信息之后，需要进行下一步的运算操作。

根据移液器的实际控制要求，确定偏差e的基本论域为［-0.1mm，0.1mm］，偏差变化率ec的实际论域为［-0.1mm/s，0.1mm/s］。将输入变量量化到模糊论域，划分为13档，对应的模糊语言变量确定为7级，用{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}来表示。三个输出变量Kp、Ki、Kd的基本论域确定为［-3，3］、［-0.6，0.6］、［-1.5，1.5］，将输出变量量化到模糊论域也分为13档，对应的模糊语言也确定为7级。

模糊规则表

ec				e
ec	NB	NM	NS	ZO	PS	PM	PB
NB	PB/NB/PS	PB/NB/PS	PM/NB/NB	PM/NS/NM	PS/NS/NM	ZO/NS/NB	ZO/ZO/PS
NM	PB/NB/PS	PB/NM/NS	PM/NM/NB	PS/NM/NM	PS/NS/NS	ZO/ZO/NS	NM/ZO/PS
NS	PM/NM/NS	PM/NM/NS	PS/NS/NM	PS/NS/NM	NS/ZO/NS	NM/PS/NS	NS/PS/ZO
ZO	PS/NM/NM	PS/NS/NS	ZO/NS/NS	NS/ZO/NS	NM/PS/ZO	NM/PS/NS	NS/PM/ZO
PS	NS/NS/NM	ZO/NS/NS	NS/ZO/ZO	NS/PS/ZO	NM/PS/ZO	NM/PM/ZO	NM/PM/PS
PM	ZO/ZO/PB	NS/ZO/PM	NM/PS/PM	NM/PM/PS	NM/PM/PS	NM/PB/PS	NB/PB/PB
PB	NS/ZO/PS	NS/ZO/PS	NM/PS/ZO	NM/PM/ZO	NM/PB/ZO	NB/PB/PB	NB/PB/PB

在simulink模块中搭建了模糊PID控制器系统模型，并在此系统中建立传统的PID控制器模型进行对比验证。确定PID的参数，将模糊PID、传统PID三个参数保持一致，Kp、Ki、Kd分别为0.3、30、8。给定阶跃信号，设置仿真时间为3s，并在1.5s处加干扰信号，最终得到他们仿真的对比曲线。

模糊PID控制与传统PID控制相比，模糊PID更快趋于稳定，并且系统的超调量明显减少，抗干扰能力强，具有较好的稳定性与鲁棒性。因此得出在两种控制方式下，模糊PID控制性能更为优越，能够使系统获得更好的控制效果。

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