影碟机的基本原理

(4)高度伺服系统 高度伺服系统的作用是做为激光光束的聚焦控制,高度伺服的控制相当于聚焦控制的粗调,而聚焦伺服则是聚焦控制的细调。高度伺服系统主要由聚焦误差检测电路、误差放大器、高度电机驱动电路和高度电机等组成。聚焦误差检测电路与聚焦伺服系统共用。当聚焦误差比较大时高度伺服系统工作。聚焦误差比较小时,高度伺服系统不工作。激光光束的聚焦由聚焦伺服电路来控制。另外,在激光头的支架上还设有上下高度限位开关,防止激     

具有自适应能力的高速剪切伺服控制

该控制算法以驱动高速剪切机的伺服系统为研究对象,将伺服系统设定为位置控制方式,通过单位时间内接收定位脉冲的个数来实现高精度速度的控制,由闭环反馈所得到的管材剪切误差和预报误差对单位时间内定位脉冲的个数加以调节,使得高速剪切控制具有自适应能力,可以很快地剪切误差收敛到允许范围内。     

基于摩擦补偿的伺服转台自抗扰控制策略研究

摩擦非线性扰动是影响伺服跟踪系统控制性能的主要因素之一。为提高转台伺服系统的跟踪性能,提出了一种基于Elastoplastic摩擦模型的改进自抗扰控制方法。首先,建立了转台伺服系统的状态空间模型;其次,采用Elastoplastic摩擦模型描述系统中的非线性摩擦扰动,并用遗传算法辨识了模型参数;最后,基于辨识获得的Elastoplastic摩擦模型,将位置误差和速度误差作为不同的参数分别应用到扩张状态观测器,设计了一种改进型自抗扰控制器。未引入摩擦补偿时的速度跟踪误差平均值约为0.0024 rad/s,而加入补偿后的速度跟踪误差平均值减少为0.00147 rad/s。仿真和实验结果表明,本文提出的控制方案能够提高转台伺服系统的跟踪性能,验证了所提出控制方法的有效性和鲁棒性。     

伺服系统中一种新型前馈控制结构的研究

跟踪性能是伺服系统的本质性能,前馈控制是提高交流伺服系统跟踪性能的一种有效手段。在速度前馈的基础上,研究了在转矩闭环的给定信号上增加转矩前馈的新型前馈控制结构,以提高伺服系统的位置跟踪性能。实验结果显示该控制结构大幅度地减小了交流伺服系统梯形响应或S曲线响应中的加减速段的位置跟踪误差。     

基于经验模态分解算法的永磁直线同步电机迭代学习控制

在永磁直线同步电机驱动伺服系统的迭代学习控制(ILC)过程中,针对由于每次运行时跟踪误差的累积,导致系统出现收敛速度降低甚至发散的现象,提出一种基于经验模态分解(EMD)算法的迭代学习控制方法。首先设计闭环ILC控制器,然后利用EMD算法分解ILC过程中的跟踪误差,筛选并消除其中发散的分量,保证ILC的收敛性,提高ILC的收敛速度。仿真和实验结果表明,与传统ILC相比,所提出的控制方法能够使系统的跟踪效果更好,且保证了伺服系统的输出轨迹在较少的迭代次数下快速精确地收敛到期望轨迹。     

基于Lyapunov稳定性理论的电励磁直线同步电机自适应控制

为了提高直线伺服系统的动态性能,克服电励磁直线同步电机存在的参数时变性,设计模型参考自适应速度控制器。系统内环是基于参考模型的速度跟踪控制器,外环自适应机构在线调整速度跟踪控制器的可调参数并使参考模型输出速度与控制对象输出速度之间的广义速度误差趋近于零。采用基于Lyapunov稳定性理论的模型参考自适应速度控制器设计方法,在保证广义速度跟踪误差收敛至零的同时,还保证了模型参考自适应速度控制系统具有稳定性和收敛性。采用欧拉数值积分方法,经过计算机数值仿真计算得到参考模型与控制对象的速度输出和初级交轴电流状态变量的时域响应曲线,验证了该自适应速度控制系统具有全局收敛性。     

基于复合前馈控制的交流位置伺服系统动态特性

永磁同步电动机(PMSM)位置伺服系统经典PID控制具有控制结构简单、响应快等优点,但存在等速跟踪和正弦跟踪稳态精度低等缺点。提出并设计了复合前馈控制器,其中速度环采用PI控制,位置环通过复合前馈控制的设计来消除等速与正弦跟踪误差。计算机仿真结果表明,该控制器可有效降低PMSM位置伺服系统在等速与正弦跟踪时的稳态跟踪误差,提高其控制精度。     

永磁交流伺服系统速度在线控制和精确检测

以永磁交流伺服系统为控制对象,利用MSP430F149单片机和TMS320LF2407A实现速度的准确在线控制和精确检测.通过对常用的三种电动机测速方法的比较,分析了M/T法和T法不适宜在伺服系统采用的原因,并指出M测速法不仅在高速测速范围内能保证速度检测的高精度和低误差,并且在低速范围内同样适用,并加以实验验证.验结果表明,此方法满足交流伺服系统中宽范围速度的在线控制和检测的要求.     

基于动态轮廓误差估计的双轴直驱平台 精密轮廓控制

为使双轴直驱平台在加工高进给率或存在尖角的轮廓时能实现高精度轮廓控制,提出一种动态轮廓误差估计(CEE)和互补滑模控制器(CSMC)相结合的精密轮廓控制方案。首先,建立含有参数变化、摩擦力等不确定性因素的双直线伺服系统动态方程。接着,采用牛顿极值搜索算法进行动态CEE并在每个采样点对轮廓误差参数的梯度向量和Hessian矩阵进行更新,具有较快的收敛速度和良好的瞬态性能;构建由位置误差和轮廓误差估计量形成的修正误差,作为CSMC的输入,利用CSMC抑制系统不确定性因素的影响,提高系统的鲁棒性。实验结果表明,该控制方法能够明显地提高系统的控制性能,减小系统的轮廓误差,进而改善双轴直驱平台的伺服系统轮廓加工精度。     

基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统设计

目前,在数控机床、自动化生产线、工业机器人等小功率应用场合,以永磁同步电机(PMSM)为控制对象的全数字交流伺服系统正逐步取代直流伺服系统。介绍了PMSM的数学模型和磁场定向控制原理,并以TMS320F2808型DSP为核心,结合伺服控制特点,设计了一套功能完善、实时性好的PMSM交流伺服系统。实验结果表明电流环响应迅速、速度和位置闭环控制无稳态误差,证明所设计的硬件系统工作可靠,控制速度快。     

基于自校正的伺服系统速度控制器

为了提高永磁同步电机伺服系统的速度控制性能,提出一种基于自校正的永磁同步电机速度环控制器.自校正控制通过采样系统输入输出信息,运用最小二乘法辨识系统参数,然后根据参数辨识的结果自动校正控制器的参数,保证被控系统达到预期的性能指标.实验结果表明:该控制器与传统的固定PID)控制相比,转速稳态误差和超调量减小,转速也更为平稳,在伺服系统参数发生变化时仍能保持良好的控制性能.     

PMLSM动子位置估算与校正策略研究

由于无传感器技术无法直接得到永磁直线同步电机（PMLSM）动子绝对位置,目前的研究中主要是通过速度积分估算动子位置。但是速度是由无传感器技术估算的,与实际速度之间仍存在微小误差,随着电机连续运动,误差量不断积累,最终可能会导致估算位置与实际位置之间的误差发散,甚至可能会使得基于无传感器控制的位置伺服系统崩溃。因此,提出一种全新的低成本、高精度位置校正策略,并进行了仿真验证,仿真结果表明该策略提高了位置估算结果的精度,并且消除了由偏差累积而导致无传感器位置伺服系统崩溃的风险。     

零相位跟踪控制的交流位置伺服系统研究

本文针对位置伺服系统中存在的跟踪误差,研究了零相位跟踪控制的交流位置伺服系统,提出了一种简便易行的设计零相位跟踪控制器的方法—扩展频带零相位跟踪控制。仿真和实验结果表明,采用零相位跟踪控制器来减小位置伺服系统的跟踪误差是十分有效的。     

双滑模统一控制在交流伺服系统中的应用

针对强耦合数学模型的伺服系统抗干扰问题,提出了一种位置、电流双滑模统一设计的方法。这种方法可以采用控制电压向量的方法,使位置、速度、电流误差都以滑模规律自动衰减,并且电压向量的选择加入模糊控制,使控制柔化,减少了系统在滑模线附近的抖动现象,使系统鲁棒性好,响应速度快。通过Matlab6．5的仿真,验证了这种方法的可行性。     

基于改进自抗扰的永磁同步电机位置伺服系统

为了提高系统对未知扰动和参数变化的鲁棒性,将自抗扰控制(ADRC)策略引入到永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统中,并对ADRC策略进行改进,使系统满足高性能伺服控制要求。通过对ADRC中扩张状态观测器(ESO)结构的改进,提高观测器对扰动的观测速度。同时,针对ADRC中使用的转动惯量与实际惯量间存在误差,会影响速度ADRC控制器中控制增益的选取,采用在线惯量辨识方法,实时调节控制器参数。综合以上2点改进措施,分别设计转速环、位置环改进ADRC控制器,从根本上提高系统的动态性能和抗扰动能力。最后,通过仿真验证改进ADRC策略在PMSM位置伺服系统中的有效性。     

交流伺服系统关键技术指标及相关测试方法的分析

交流伺服驱动系统是由交流伺服驱动器和交流伺服电动机本体构成的。交流伺服驱动器按照其所使用的电动机类型可以分为永磁同步电动机交流伺服系统和异步电动机交流伺服系统。交流伺服系统按照控制方式的不同可以分为速度控制交流伺服系统、位置控制交流伺服系统和转矩控制交流伺服系统。在速度、位置精度和转矩方面,交流伺服驱动系统的控制非常准确,具有良好的交流伺服特性。本文根据最新的国家标准对交流伺服驱动系统的几个关键技术指标进行了具体的分析,并且对相关的测试方法做了详细的介绍。     

二自由度控制的低敏感度伺服系统

敏感度是系统鲁棒特性的主要指标，对于控制对象存在较大模型化误差的伺服系统来说，必须具有低敏感度特性。本文应用二自由度控制理论和敏感度特性，设计出了对控制对象的模型化误差不敏感的低敏感度伺服系统，并采用８０９８单片机实现了数字化低敏度伺服补偿器。     

陀螺调零位置伺服系统的协同控制方法

为实时消除陀螺测斜仪惯性器件常值误差的影响,使积分误差不积累,大幅度提高系统的测斜精度,需要有高精度高动态的位置伺服系统.基于电机位置伺服系统的状态空间模型,提出了一种可兼顾稳态误差和动态响应的积分型协同控制方法,该方法在宏函数中引入位置误差积分来提高稳态定位精度,实验分析了趋近律参数变化与位置响应之间的关系.结果表明,常规协同控制和积分型协同控制方法的稳态误差分别为0.03.和0.001.,并且积分型协同控制方法起动过程平稳、快速,动态特性好,验证了该控制方法的可行性和有效性.     

基于DSP的永磁同步电动机伺服系统速度环研究

简述了永磁同步电动机伺服系统的原理与设计,指出矢量控制技术可以实现电机交、直轴之间的解耦,具有线性转矩控制特性,能够获得比较平稳的输出转矩,达到比较宽的调速范围.论述了采用DSP为微处理器的交流伺服控制系统,通过研究速度环的动态结构,选择速度环的调节方式,满足速度环的无误差与抗扰要求.研究适合于中、小功率的交流伺服系统,有较高的动态和静态性能.     

双电机驱动伺服系统神经网络控制器的设计

针对存在未知齿隙和摩擦等非线性的双电机驱动伺服系统的控制问题,给出了双电机驱动伺服系统的模型,设计了基于三角级数多项式扩展的函数链神经网络（FLNN）在线辨识未知的齿隙和摩擦非线性,利用Backstepping方法设计了神经网络控制器,得到了同时使系统跟踪误差、驱动子系统间同步误差及网络权值的一致有界权值调整策略。仿真表明,所提出的控制策略是有效的。