基于H_∞控制理论的直线电机同步传动控制器设计

以两台直线电机作为高速度、高精度龙门移动式镗铣床的龙门柱纵向进给的传动机构为应 用背景,基于Ｈ_∞鲁棒控制理论设计了一种同步传动控制器．其中,由ＩＰ积分－比例位置控制器满 足位置系统跟踪性能要求;由Ｈ_∞反馈控制器保证同步精度．仿真结果表明了所提出方案的合理性 和有效性．     

双直线电机伺服系统动态同步进给的鲁棒H∞控制

以两台直线电机作为高速度、高精度龙门移动式镗铣床的龙门柱纵向进给的传动构构为应用背景.采用直接传动方案，对同一直线伺服系统内双位置环间的动态同步进给控制问题进行了研究.基于H_∞控制理论设计了一个同步传动控制器，通过对电流环进行补偿控制提高响应速度实现动态同步进给来保证系统的同步精度；由IP位置控制器来满足位置系统跟踪性能要求.仿真结果表明了所设计方案的合理性和有效性.既保证了闭环系统的鲁棒稳定和具有好的跟随性能，又抑制了模型摄动及外部干扰对系统的影响，保持了系统的鲁棒性能.     

直线永磁同步伺服电机H_∞鲁棒位置控制器设计

对于直线永磁同步伺服电机伺服系统,提出了一种高精度的Ｈ∞鲁棒位置控制器．其中,使用 Ｈ∞鲁棒控制理论设计反馈控制器,在保证闭环系统稳定的前提下,抑制模型摄动及外部干扰对系 统的影响,针对被控对象的标称模型设计ＩＰ积分－比例位置控制器,以满足位置系统性能要求．设 计的控制器既保证了系统的鲁棒性,又保证了系统的跟踪性能．仿真结果表明了提出方案的合理性 和有效性     

同步传动技术在龙门移动式镗铣床中的应用

针对龙门移动式镗铣床同步传动问题进行了研究,并用两台直线电机作为龙门柱纵向进给的传动机构,分析了胧门柱不同步存在的机械耦合,设计了解耦控制器,并用龙门框架不平行时所产生的应用变化进行补偿,从而实现同步,然后对其进行了仿真研究。     

数控龙门移动式镗铣加工中心动态精密同步进给控制

对数控龙门移动式镗铣加工中心提出一种新的动态精密同步进给控制方法，通过设计H∞鲁棒控制器，对两侧立柱加速度和速度同时进行状态反馈补偿控制，使其在不平衡负载或不确定性扰动作用下两边快速恢复到同步状态，从而实现龙门立柱驱动系统加速度，速度和位置的动态同步，驱动元件采用两套参数相同的直线永磁同步伺服电机，仿真实验结果证明了该方案的先进性和可行性。     

桥式龙门直线同步运动的位置控制方案分析

介绍数控桥式龙门铣床龙门直线同步运动的位置控制原理,分析了影响传动精度的变量误差,介绍了误差测量和误差补偿方法,提出了解决长行程桥式龙门直线同步运动位置控制检测元件选择、结构设计的原则和两种解决方案．     

基于H_∞-交叉耦合算法的双驱同步控制

针对大型双驱龙门机床中由于大质量滑块运动导致的参数不确定性和时变干扰,为了实现高精度同步控制,提出H_∞-交叉耦合同步控制算法.基于拉格朗日方程,建立能够反映大质量滑块运动的双驱龙门机床动力学模型.与现有的建模方法相比,动力学模型中的摩擦力模型能够反映大型龙门机床双驱间的机械耦合关系和大质量滑块的运动,可以更有效地描述具有大质量滑块的龙门机床双驱间的动力学特性.针对该动力学模型,通过基于混合灵敏度问题的设计方法,设计H_∞鲁棒控制器,抑制参数不确定性和时变干扰,并设计交叉耦合控制器,减小机床双驱间的同步误差.在某大型双驱龙门机床开展滑块不同运动速度下的双直线电机同步驱动实验.实验结果表明,提出的方法不仅在处理不确定性和时变干扰方面具有显著的效果,而且能够保证该机床高精度同步运动.随着滑块运动速度的提高,提出的H_∞-交叉耦合控制算法比传统的PID同步控制算法具有更好的动态性能.     

双直线电机同步运动的自适应触耦控制器设计

在龙门移动式镗铣加工中心伺服系统中,为了克服因两个龙门立柱运动状态差异形成的机械耦合对双电机系统的影响,采用了自适应解耦控制技术,先通过前馈解耦,再经过自适应律产生的反馈作用来修改双直线电机控制器的参数,产生同步控制量,使双电机在位置上保持一致,从而实现了双电机的同步传动,驱动元件采用直线永磁伺服电机,以发挥其高速动态响应能力,仿真结果表明此种方案具有合理性和有效性。     

H∞控制器设计中的相关问题讨论

在混合灵敏度Ｈ∞控制器设计过程中提出了灵敏度加权因子及补灵敏度加权因子的选择条件，总结出混合灵敏度Ｈ∞控制器最优性能指标值的确定方法，并通过数字仿真进行了验算。结果表明，这些方法改善混合灵敏度Ｈ∞控制器的设计，更易于工程应用。     

柔性机械臂的H∞鲁棒控制

首先阐述了Ｈ∞鲁楔控制的理论和方法,然后将这种方法应用于柔性机械臂的非并置式控制,推导出了Ｈ∞鲁棒控制器,为了验证控制系统的鲁棒性,进行了有噪声和无噪声情况下的仿真研究。结果表明,所设计的Ｈ∞控制器具有安全鲁棒性。     

非线性不确定性时滞系统的鲁棒H∞控制器设计

就一类具有范数有界的非线性不确定性的线性时滞系统,研究了其鲁棒Ｈ∞控制。利用文中所考虑的非线性不确定性可用线性不确定性来等价表示,我们提出了一种鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法,该控制器不仅能鲁棒镇定原不确定系统,同时能保证闭环系统一定的Ｈ∞性能。     

非线性不确定性时滞系统的鲁棒H_∞控制器设计

就一类具有范数有界的非线性不确定性的线性时滞系统,研究了其鲁棒Ｈ∞控制．利用文中所 考虑的非线性不确定性可用线性不确定性来等价表示,我们提出了一种鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法,该 控制器不仅能鲁棒镇定原不确定系统,同时能保证闭环系统一定的Ｈ∞性能。     

一类线性串联系统的鲁棒H∞控制

对于单级线性系统的鲁棒Ｈ∞控制器设计,只需求解一个代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程就能得到其状态反馈阵,运用这样的状态反馈控制,既能保证整个闭环系统是鲁棒稳定的,又能达到抑制干扰的效果,在设计单级线性系统的鲁棒Ｈ∞控制器的基础上,同具有串联结构的线性系统的鲁棒Ｈ∞控制器,证明了对于具有两级串联结构的线性系统,可分别设计两个简单的单级系统的鲁棒Ｈ∞控制器,通过求两个Ｒ８ｃｃａｔｉ方程得到整系统的控制器,此分析     

分散H∞状态反馈鲁棒控制设计

应用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法研究了大系统分散Ｈ∞控制问题,首先分析了分散Ｈ∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散Ｈ∞状态反馈控制器的参数化定理和一种基于ＬＭＩ的迭代求解方法,把反馈增益的设计条件转化为一个双仿射矩阵和ＬＭＩ迭代算法分散控制器,并用实例说明了该方法的应用,结果表明,所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定,且使其Ｈ∞范数小于１。     

对部分执行器失效具有完整性的飞行器容错控制设计

基于Ｈ∞控制和状态观测器理论，提出了对部分执行器失效具有Ｈ∞范数界的容错控制器设计方法，并成功地应用于某飞行器姿态系统部分执行器失效容错控制中，理论分析和实例设计验证了该方法的有效性。     

广义参数不确定性系统输出反馈控制器设计

对状态空间表达式所有矩阵均含有参数不确定性的鲁棒Ｈ∞控制问题,基于干扰抑制下的二次稳定理论,建立了将其转化为Ｈ∞控制问题的等价关系,提出了一种线性动态输出反馈控制器的设计方法,该控制器在允许的参数不确定范围内使被控对象稳定且使干扰抑制在Ｈ∞范数的一定值内。最后在某型双转子涡喷发动机气动热力学非线性模型上对所述算法进行了仿真验证。     

脉冲控制下一类多权重复杂网络的鲁棒H∞同步

基于脉冲控制方法, 对一类多权重复杂网络的鲁棒H_∞同步问题进行了研究, 设计了新颖的分布式脉冲控制器。通过在传统的分布式脉冲控制器中添加节点状态变量与同步状态间的误差状态反馈项, 以保证多权重复杂网络在受到外部干扰影响时实现鲁棒H_∞同步。基于Lyapunov稳定性理论、数学归纳法和其他相关知识, 以线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequalities, LMIs)的形式给出了网络实现鲁棒H_∞同步的充分条件。最后, 数值仿真验证了结论的有效性。     

直线永磁同步伺服电机H∞鲁棒位置控制器设计

对于直线永磁同上伺服电机伺服系统,提出了一种高精度的H∞鲁棒位置控制器,其中,使用H∞鲁棒控制理论设计反馈控制器,在保证闭环系统稳定的前提下,抑制模型摄动及外部干扰对系统的影响;针对被控对象的称模型设计IP积分－比例位置控制器,以满足位置系统性能要求,设计的控制器既保证了系统的鲁棒性,又保证了系统的跟踪性能,仿真结果表明了提出方案的合理性和有效性。     

自适应双电机同步传动控制技术的研究

双电机同步传动是龙门移动式镗铣加工中心的关键环节，在研究中采用自适应控制技术，通过检测从动轴状态和主动轴状态之间的误差，经过自适应律产生的反馈作用来修改主动轴和从动轴控制器的参数，产生辅助控制量，使其在速度上保持一致，驱动元件采用直线永磁伺服电机，以发挥其高速动态响应能力，仿真结果表明，此种控制方案具有鲁棒性强，同步误差小的优点。     

带积分环节的线性系统控制器的插值法设计

利用Ｈ∞控制理论中的插值法,研究了带积分环节的线性系统控制器的设计,根据系统的内稳定性,给出了满足带积分环节的线性系统控制器的插值条件,使设计得到的线性系统控制器具有积分控制作用阶段则可使系统能够满足稳态性能的要求。