直线电机伺服驱动特性研究

本文将直线电机用于中凸变椭圆活塞数控车削的X轴进给,设计了永磁直线电机伺服系统结构,建立了永磁直线电机的数学模型,采用PMAC的PID 速度/加速度前馈控制算法作为直线电机位置控制算法,将一弹簧阻尼施力装置加载于直线电机进给平台,用来模拟直线电机在加工中凸变椭圆活塞时所受切削力,试验结果验证了系统控制算法的合理性和可行性.     

基于干扰观测器的直线电机伺服系统PID轨迹跟踪控制

与传统的旋转电机相比,永磁同步直线电机伺服系统由于减少了滚珠丝杠、齿轮等一系列的中间传输环节,结构更加紧凑简单,精度可以进一步提高;但是与此同时,直线电机伺服系统更容易受到干扰,因此提高直线电机伺服系统的抗干扰性能有重要的意义。该文在参数辨识得到的系统模型基础上,采用PID与干扰观测器相结合的策略,以实时系统dSPACE作为控制器进行了实验。结果表明,与传统PID加PI串级控制相比,轨迹跟踪精度大幅提高,速度扰动得到很好的抑制。     

多种干扰对同步直线电机伺服系统运动性能的影响

受原有滚珠丝杠高速进给系统的限制,基于普通旋转电机基础上研制的直线电机实现了高速高精运动的控制,但是在该系统中还未配置相应的缓冲操作,导致同步直线电机伺服系统很容易受到多种干扰的影响。如果直线电机伺服系统运行过程中的任一运动部件受到影响就会出现问题,难以控制高速高精运动。因此研究多种干扰对同步直线电机伺服系统运动性能的影响,具有非常重要的意义。     

活塞数控车床刀具伺服系统的补偿控制

椭圆活塞的数控车削刀具伺服系统的频响和行程具有特殊的要求，介绍以自行研制的直线直线电机为驱动元件的刀具伺服系统，给出直线电机及闭环系统的传递函数，进行控制器的综合，根据活塞加工的特点，采用幅－相补偿控制，分析证明，该方法理论上可实现无差跟踪。正弦信号跟踪特性实验和实际活塞的试切结果表明，该方法应用简单，效果明显。     

位置伺服自动测量装置设计

自动控制系统中，根据输出量的不同，有速度伺服系统、位置伺服系统等。本文分析了微机控制的位置伺服系统。介绍了步进电机开环控制的零件长度尺寸自动测量装置，分析了其工作原理和参数设计。测量装置是计算机数控机床的配套设备，本文给出了系统结构框图、关键部件图及部分控制程序。     

直线同步电机初始磁场位置检测方法

直线电机在直线运动和重复定位精度高的机器人中有着广泛的应用,如两轴直线电机组成的点胶机器人、搬运机器人等.电机的位置检测在电机控制中是十分重要的,特别是需要根据精确转子位置控制电机运动状态的应用场合,如位置伺服系统.传统的位置检测方法一般根据装在电机轴上的光电编码器的反馈信号计算得出的,光电编码器通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示电机转子的位置信息.根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对式光电编码器与增量式光电编码器,直线电机一般都采用光栅尺,只有AB正交脉冲反馈.该文的目的就是提供一种没有U、V、W和Z脉冲反馈的增量式编码器的电机初始磁场位置检测方法.     

基于模型参考自适应控制的直线电机位置控制

针对直线电机的强非线性和时变特性,采用模型参考自适应控制(MRAC)方法对SISO直线电机闭环位置控制器进行了研究。利用偶极子对消建立了简化的永磁直线电机二阶数学模型,提出了基于局部参数最优化MIT(梯度)方案和全局稳定性理论的Lyapunov方案下的二阶直线电机位置模型参考自适应控制器,并对自适应控制器下的直线电机闭环系统稳定性进行了分析研究。在相同的前馈加反馈的控制器下,对这两种方案下的实验结果进行了对比分析。研究结果表明,基于Lyapunov第二方法设计的二阶控制器比MIT方法下的二阶控制器更能实现对三阶点到点轨迹输入信号的快速响应和跟踪,证实了直线电机位置自适应控制的有效性。     

永磁直线伺服系统模糊PI速度控制器研究

针对永磁直线同步电机伺服系统常规PI速度调节器动态响应慢、输出超调大等问题,提出了模糊自适应PI速度控制器,对比常规PI速度控制器进行了仿真和实验。基于永磁直线同步电机矢量速度闭环控制,分析了模糊PI速度控制器和基于模糊PI控制器的伺服矢量控制系统的结构,设计了模糊PI速度控制器,在Matlab/Simulink仿真环境下,建立了基于模糊PI速度控制器的永磁直线同步电机伺服系统仿真模型,并通过实际永磁同步直线电机伺服系统实验对仿真结果进行了实验验证。研究结果表明,模糊PI速度控制器,相对于常规PI控制器,可以明显降低超调量和调节时间。将仿真结果和试验结果对比,两者基本吻合,说明模糊PI速度控制确实可以较好地改善永磁直线同步电机伺服系统的动态性能。     

一种高响应数模混合式直线伺服系统

为了满足短行程高速往复直线运动中高精度、快响应的要求，提出了一种基于DSP和直线电机的高口向应数模混合式直线伺服系统。分析了直流直线电机的数学模型和控制系统，给出了位置闭环复合控制器的设计，实验结果表明伺服系统的性能达到了设计要求。     

电液伺服系统RBF神经网络滑模控制

针对阀控液压缸位置伺服系统非线性导致模型参数确定困难及干扰问题，在分析三阶位置控制的电液控制系统原理及模型的基础上，引入神经网络的RBF 径向基控制模型和自适应滑模算法，同时考虑了非1负反馈参数，建立了基于RBF 神经网络滑模控制的电液伺服控制系统数学模型。通过选取合适的Lyapunov 函数，分析了系统稳定性，解决了参数未定及挠动情况下的电液伺服系统控制器设计问题。仿真结果证明，所设计的控制器使系统的输出对给定信号的跟踪精度高，响应快，具有较强的鲁棒性。     

永磁直线电动机加速度反馈位置控制系统研究

分析了永磁交流同步直线电动机的数学模型,提出了基于扰动器的加速度反馈位置伺服控制系统,并研究了可选参数对其性能的影响。     

用伺服电机改造车床的进给系统

将伺服电机用于车床的进给系统，达到方便、稳定地控制机床进给，实现机床加工的自动化，对于提高劳动生产率、减轻劳动强度，尤其是对老机床的改造，有着非常重要的意义。这里介绍将安川伺服用于车床进给系统的改造。     

基于Narendra稳定自适应控制器交流伺服电机的控制

交流伺服电机在实际运行的过程中负载的变化,负载的变化导致控制系统参数发生改变,如系统的频率、阻尼等。针对这些本身参数发生的变化系统,变化较小时,简单的控制器对控制结果影响不大,但控制很难对其变化进行调节控制,人工智能控制器可自动适应负载的变化,而神经网络、模糊控制等,但这些控制器存在结构复杂,调整时间长等,实际应用中得不到很好的应用。利用自适应控制设计方法,将系统转换成线性的可控系统,并引入不确定参数构造控制器的自适应估计律,实时对未知参数进行调整,保证整个闭环系统的动态品质。为提高系统的动态控制品质,引入Narendra稳定自适应控制器对交流伺服电机控制进行控制,利用不同的输入信号对控制进行测试,结果表明,Narendra稳定自适应控制器对交流伺服电机控制系统具有良好的控制性能。     

永磁同步直线电动机伺服刚度测试实验研究

为了研究控制系统参数对平板式三相交流永磁同步直线电动机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor，简称PMLSM）的影响，采用瞬态激振的方法测试直线电动机的伺服刚度，并在样机上完成实验。实验结果表明，直线电动机的伺服刚度只受位置环比例增益的影响较大，而其它的控制参数对伺服刚度幅值影响不大。设置好伺服系统各控制参数，为高性能直线电动机伺服控制器的改进设计提供了客观依据。     

直线伺服电机在精密驱动与定位平台中的应用

以安川直线伺服电机在表面缺陷视觉检测系统中的应用为例,介绍了多轴直线伺服电机在精密驱动与定位平台中的应用技术,分析了直线伺服电机和伺服驱动器的定位与运动性能,论述了安川直线伺服电机驱动系统运行的实现方法,包括系统的初始化、编写运动程序,将HMI、运动控制器和PC组成局域网,实现三者之间数据查看与修改,及远程控制多轴电机运行、查看实时运行情况和对报警进行处理等功能。     

多通道虚拟示波器伺服电机调试系统

介绍了虚拟仪器技术在伺服电机调试系统中的应用.根据系统实时性要求,采用基于RS - 485总线的数据传输通适,通过串行接口将微控制器采集到的电压、电流、转速及伺服控制过程中的相关参数传送到上位机.上位机采用LabVIEW编程,完成数据的采集、处理、显示和存储,实现对伺服电机控制系统运行状态的在线监控.实验证明,该系统达到了预期的技术要求.     

基于遗传算法的数控机床进给伺服系统模糊PID位置控制研究

文章针对电机引入的非线性、参数不确定性及对位置伺服系统快速定位和无超调的要求问题,提出了一种新的位置控制方法,即基于遗传算法的模糊PID位置控制。该方法结合遗传算法和模糊PID控制的优点,利用遗传算法优化模糊PID控制系统的模糊控制规则,通过模糊控制规则对PID参数进行实时修改。仿真结果表明,这种位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应,与传统比例位置控制的伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。     

基于DSP永磁无刷直流电动机位置伺服系统

介绍一种基于数字信号处理（DSP）无刷直流电动机位置伺服系统。该系统充分利用了DSP周边端口丰富,运算速度快的特点。使系统硬件结构简单,实验表明,系统具有良好的定位性能。