数据驱动的无模型自适应直线伺服系统精密控制和实现

针对现代制造业对高精度机床伺服系统的要求, 将数据驱动的无模型自适应控制方法应用到直线伺服系统的位置控制中, 控制器设计不包括直线伺服系统结构的任何信息, 是直接基于动态线性化模型中伪偏导数的估计和预报, 而伪偏导数是根据直线电机电压输入和位置输出在线估计的. 永磁同步直线电机运动控制系统的实时实验结果表明, 在相同条件下, 数据驱动的无模型自适应控制方法的位置跟踪误差比PID减小了0.4mm到2.6 mm, 比神经网络控制时减小了0.2mm到0.5 mm. 该方法还提高了对负载扰动的鲁棒性.     

基于神经网络的模型参考自适应伺服控制系统

针对具有严重不确定性和非线性负载的伺服系统,本文提出了基于神经网络的模型参考自适应控制方案,给出了设计步骤,将其用于深海作业机器人的行走速度伺服控制系统,仿真结果表明该控制系统性能良好.     

基于超稳定性理论的机器人关节模型参考自适应控制

本文针对机器人电液位置伺服系统的特点,应用POPOV的超稳定性理论,设计了机器人关节模型参考自适应控制器,来提高机器人的位置精度和跟踪性能。实验表明,该控制器能够克服机器人系统固有的时变、非线性等不利因素的影响,具有较好的位置精度和跟踪性能,此外,还具有良好的鲁棒性。     

考虑LuGre 摩擦的伺服系统自适应模糊控制

针对摩擦非线性的存在会使伺服系统控制精度难以提高的问题,建立了考虑动态LuGre摩擦的伺服系统数学模型,在系统参数和负载转矩未知的情况下设计了自适应模糊控制器,用自适应模糊逻辑系统在线逼近包含LuGre摩擦在内的非线性环节,从而实现了伺服系统高精度的位置跟踪。利用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该控制器能有效地补偿摩擦非线性的影响,并对负载转矩变化具有较强的鲁棒性。     

永磁同步电机伺服系统高精度自适应鲁棒控制

针对具有参数和负载转矩不确定性以及其它不确定项的永磁同步电机(PMSM)伺服系统,利用非线性反步法设计了自适应鲁棒控制器.在系统模型中考虑了包含建模误差和外界干扰的其它不确定项,引入了鲁棒反馈控制,可以有效减小各种不确定性对系统性能的影响,实现了PMSM伺服系统高精度的位置跟踪.理论分析证明了位置跟踪误差按指数收敛.通过仿真验证了该方法比传统的自适应反步控制具有更好的鲁棒性和控制精度.     

电液伺服系统自适应逆向递推控制器设计

针对电液伺服系统的精确位置跟踪控制问题,引入虚拟控制量的概念,提出了一种逆向递推控制器的设计方法;同时考虑到实际系统存在内部参数和外负载力的不确定性,采用Lyapunov稳定理论对系统的不确定性进行自适应控制律设计,最终得到了自适应Backstepping控制器,并进行了稳定性分析.仿真结果表明,设计的自适应Backstepping控制器不需要知道内部不确定性参数和外部负载力干扰的边界,与常规PID控制方法相比,具有较强的鲁棒性及良好的位置跟踪性能.     

基于变速趋近律的机电伺服系统自适应滑模控制

针对带有摩擦力矩、负载力矩以及扰动力矩等不确定性的机电伺服系统,提出一种基于变速趋近律的自适应滑模控制方法.首先,构造双曲正切型辅助函数并设计新的变速趋近律,用以调节滑模变量的收敛速度,使其在到达减速点之前具有较快的收敛速度,而在到达减速点以后则能有效削弱抖振.在此基础上,构造自适应滑模控制器,保证系统位置输出能够快速...     

气动位置伺服系统的自校正自适应研究

气动技术是一门以空气作为传动介质的流体流动与控制技术，由于其本身固有的特点，如省能，污染小，价格低廉及适用范围广等。在工业自动倾及机器人领域等得到了越来越广泛的气动位置伺服系统，在全面分析研究这种气动位置伺服系统，在全面分析研究这种气动位置伺系统的基础上，针对气动伺服系统的弱品质，如系统刚度差，非线性严重及参数变化大等，提出一个新的控制算法，即零一极点配置的自校正自适应控制算法，研究结果表明，这种控制算法对气动位置伺服系统是适用的，具有产好的跟踪速度及控制精度，这一研究为进一步开发研制气动伺服系统打下坚实的理论基础，并可望在气动喷漆机器人中得到应用。     

液压驱动型四足机器人电液伺服控制系统仿真建模与实验分析

复杂的作业环境和艰巨的作业任务使液压驱动型四足机器人对其伺服系统的精度、速度和力量均比一般机器人在普通情况下有更高的要求。为掌握液压驱动型四足机器人在多种路况下行走时各液压缸的受力情况以及液压系统内流量、压力的变化情况,需要对其虚拟样机进行机械动力系统和液压伺服系统的联合仿真,定性分析电液伺服系统位置、速度等被控对象的特性,并分析PID控制器在四足机器人伺服控制方面的特性与不足。针对传统控制算法在四足机器人控制存在的短板问题,设计了一种非对称前馈补偿模糊自适应PID算法,并利用物理样机进行了实际验证。实验结果为四足机器人电液伺服控制系统硬件、软件和控制算法的设计与优化指明了方向,还为研究四足机器人平稳步态控制策略提供了决策依据和数据支持。     

机器人的自适应控制系统

为解决关节式液压伺服机器人的动态控制问题,使机器人获得希望的响应性能和跟踪要求,本文据液压伺服系统自适应控制新原理,设计了机器人关节自适应控制系统。实验证明,在机器人上使用该系统是有效的。     

一类微处理机控制最优自适应转台伺服系统

针对存在干摩擦和负载转动惯量不固定的微处理机控制转台伺服系统,提出一种离散最 优自适应控制综合方法.实际系统运行结果表明:用此方法综合的系统优于线性最优伺服系统.     

基于DSP的防空火箭炮模糊神经网络位置控制器设计

针对多管火箭炮发射时恶劣的负载特性,设计了一种模糊神经网络自适应位置控制器.用梯度下降法实时修正模糊控制器的输入输出隶属度参数,以使模糊神经网络能根据火箭炮跟踪发射过程中的负载特性实时调整速度给定值,从而减小系统参数变化和外部干扰对火箭炮性能的影响.采用对空间分区建立索引表的方法,建立了一种基于TMS320F2812的新型模糊神经网络位置控制器的编程实现方法.仿真及实验结果表明该方法可有效提高火箭炮位置伺服系统的动态响应性能、稳定性和鲁棒性.     

交流伺服电机速度与位置环的一体化鲁棒控制

提出一种交流伺服系统的离散域复合控制方案,可实现在未知负载条件下的准确位置控制。基于永磁同步电机伺服系统中位置与速度环组成的数学模型,以电机转角位置作为系统的测量反馈信号,设计一个降阶线性扩展状态观测器对电机转速（未量测）和未知负载扰动加以估计,并用于反馈控制和扰动补偿。采用TMS320F2812DSP在一台实际的永磁同步电机上进行了实验测试,结果表明伺服系统能在未知负载情况下实现平稳和准确的目标位置跟踪,且对负载和参数差异具有较好的鲁棒性。这种控制方案可方便地应用于相关的伺服系统。     

电液位置伺服系统内模鲁棒控制器的设计

针对电液位置伺服系统存在一定的参数不确定性和较大的负载扰动等问题,建立了电液位置伺服线性系统的数学模型,并将其转化为H∞性能准则问题.利用H∞鲁棒控制理论,设计了电液位置伺服控制系统的鲁棒状态反馈控制器;基于内模原理的设计方法,设计了跟踪控制器.仿真结果表明,该位置鲁棒跟踪控制系统不仅对于伺服系统的参数不确定性有较好的控制效果,而且可以有效地抑制位置伺服系统负载扰动的影响,并有效地提高系统的跟踪特性,使系统具有良好的动态性能.     

一类轻载电液位置伺服系统线性自抗扰控制

为解决一类轻载电液位置伺服系统线性自抗扰控制器设计过程中面临的阶次选择问题,本文从系统特性、频域等角度,分析自抗扰框架中“积分器串联结构”与轻载电液位置伺服系统之间的内在联系,得到轻载电液位置伺服系统在自抗扰控制框架下是本质“一阶”系统的结论,从而合理设计了1阶线性自抗扰控制器.在此基础上,提出了有效的控制器参数整定方法,并分析了闭环系统的稳定性.仿真和试验结果表明,与高阶相比1阶线性自抗扰控制器可以更好地控制动态过程较快、负载较轻的惯性负载电液位置伺服系统,为自抗扰控制在液压伺服领域的工程应用提供了参考.     

潜艇推进器模型参考模糊自适应PID控制方法研究

本文主要介绍了模型参考模糊自适应PID控制在潜艇推进液压伺服系统中的应用。潜艇推进液压伺服系统因随外界环境的变化而变化,因此常规PID控制无法满足要求,本文采用模型参考模糊自适应PID控制对其进行控制,并对控制结果进行仿真分析,通过与传统PID控制进行比较从而得出该控制方法可以有效抑制负载干扰和参数扰动,具有很强的鲁棒性。     

基于无模型自适应控制的视觉伺服

传统的机器人视觉伺服控制技术需要已知机器人精确的动力学和运动学模型以及机器人的手-眼参数。然而,由于机器人建模、手-眼标定等过程存在一定误差,因此很难精确获得视觉伺服控制模型,从而影响机器人视觉伺服系统的精度和收敛速度。针对这一难题,本文提出一种基于无模型自适应控制方法（MFAC）的机器人视觉伺服技术。利用视觉伺服系统的输入与输出数据,实现自适应视觉伺服控制,即通过MFAC在线估计机器人伺服控制器中的雅各比矩阵,并结合滑模控制器,实现机器人对目标的快速精确跟踪。实验结果表明,本文提出的方法在系统参数变化引起的未知扰动情况下仍能保证伺服控制器平稳收敛,并且能够减小视觉跟踪误差。     

机器人及机械系统自适应控制的研究

本文给出了作者在机器人控制领域所做的以下工作: 1)针对机器人杆身结构上的特点,首先提出一种利用输入输出积分寻求自适应控制律的新方法;2)将负载质量从机器人动力学方程中分离出来,给出其一般的表现形式。在此基础上,利用作者提出的输入输出积分寻求自适应控制律的方法,得到了针对负载未知时在广义坐标空间和任务坐标空间中的轨迹跟踪、点到点以及模型参考自适应控制,并研究了在有界扰动时的鲁棒自适应控制;3)研究了除负载质量未知外还有其它参数未知时,在广义坐标空间和任务坐标空     

排爆机器人运动关节的伺服系统

机器人运动关节的伺服系统是机器人控制系统的基础,伺服系统的好坏决定了机器人整体性能的优劣。基于5自由度排爆机器人,使用Simulink设计出运动关节的伺服系统框图,并通过xPC目标系统生成可运行于PC104的实时控制系统。该系统采用先进PID控制器,具有专家特性。运行结果表明,该方案取得了良好的效果,机器人关节运动平稳且无静态误差,系统具有很好的鲁棒性和实时性。该伺服系统不但可用于机器人运动关节的伺服控制,还可以应用于数控机床等位置控制系统。     

下肢外骨骼膝关节模糊滑模位置控制器设计

针对下肢助力外骨骼膝关节位置伺服系统运动过程中伺服精度要求高、冲击力矩大、负载变化范围广等特点,提出了一种运用模糊规则调节的位置伺服系统滑模控制策略.该策略设计了一种新型带有积分项的滑模面模糊调节部分的结构为单输入双输出,选用模糊规则调节新型终端滑模型趋近率来抑制滑模抖振.仿真及实验表明,该控制策略稳定性和伺服跟踪性好,对负载干扰的鲁棒性强.