基于液压舵机的船舶舵机系统的模型建立

以上海江南造船厂的某船的拔叉式液压舵机为仿真对象．根据船舶特点和液压舵机的结构特点及工作过程,详细地阐述舵机控制的基本原理,并考虑船舶操作参数值以及各种环境参数建立船舶舵机系统的数学模型。并对分舵机模型与自由舵模型两个方面进行较为透彻的叙述。     

舵机性能可靠性建模分析和设计平台

选取舵机为研究对象,选择AMESim-Simulink联合仿真软件,设计并建立了"舵机性能可靠性建模分析和设计平台".研究了舵机的性能模型库、可靠性模型库、通用接口技术及性能与可靠性一体化的设计流程;引入了舵机性能可靠性分析的响应面法,实现舵机关键参数与可靠性关系的量化表达.该设计平台在舵机方案设计阶段用于对舵机的性能与可靠性的同步优化与设计.     

基于虚拟仪器的舵机半实物仿真系统研究

传统舵机控制算法的设计大多是通过数字仿真来实现的,数字仿真过程中舵机执行机构模型的不准确使得仿真结果与实际情况有较大的差距。提出一种基于虚拟仪器的舵机控制半实物仿真系统,该系统利用LabVIEW软件平台开发了舵机执行机构的控制算法仿真模块,并通过D/A设备将控制参数发送给舵机执行机构。结合高速A/D设备对舵机反馈信号进行采集,在软件中实现对舵机控制算法性能的实时分析。试验结果表明,该系统解决了数字仿真中舵机执行机构模型不准确的问题,为舵机开发过程中的控制算法设计仿真提供了更为灵活、高效的方法。     

飞艇电动舵机的研究与仿真分析

研究飞艇电动舵机稳定性控制问题,针对飞艇研制工程可靠性的需求,为保证飞艇空中按轨迹稳定飞行,提出采用飞艇电动舵机方案.根据电动舵机系统的指标和负载情况,选择直流无刷电机和光电编码器作为电动舵机的功率元件和位置传感器,建立了完整的电动舵机系统.为了不受外部扰动影响,采用了滑模控制理论,并利用Matlab平台对滑模控制系统进行了计算机建模仿真.结果证明给出了位置伺服系统在各种情况下稳态工作波形.仿真结果说明建立的舵机研究模型是可信的,响应完全符合电动舵机的特性,可以作为飞艇电动舵机的系统设计提供依据.     

竞赛机器人多舵机控制方法的研究与实现

针对竞赛机器人中多舵机的运动控制,研究了以Atmega128为主控芯片的多路舵机控制方法的设计与实现。通过单片机内部定时器匹配中断和分时复用的方法,实现了多路舵机精准的位置控制,并实时优化多路舵机的最小步长,满足了多路舵机的速度控制要求。设计了AVR的Bootloader自引导程序,结合Visual Basic 6.0开发了一款简易的多舵机可视化编程调试软件,实现了PC机与AVR之间数据通信、下载、更新动作库等功能。该软件被成功应用于中国机器人大赛中。     

基于AVR单片机的电动舵机控制器设计

根据无人机控制系统需求,设计一款基于AVR单片机的数字电动舵机控制器,详细介绍了该电动舵机控制器的组成、工作原理、数字PID控制算法,实现了对舵机的伺服控制,为工程研制数字化舵机奠定了良好基础。     

数字舵机驱动控制的研究和设计

阐述和分析了数字舵机的驱动控制原理及其应用领域,并设计出一款数字舵机。采用ATmega168作为数字舵机的控制主芯片,采用TWI通讯方式将数据传入舵机控制系统中,将三次样条插值法的理论引入到了PD控制算法中,提高了舵机转动的精度。     

采用MSP430的舵机控制系统设计及实现

航空电动舵机是飞行器控制系统的关键组成部分,为航空舵机设计高性能的控制器具有重要意义;针对航空舵机,设计并实现了一种采用MSP430单片机的稀土永磁无刷直流电机的舵机控制系统;提出系统的复合伺服控制策略并设计了控制系统结构;设计硬件与软件系统实现复合伺服控制并进行随动实验测试,实验结果显示系统跟踪误差小,无超调量和静态误差,表明系统具有很好的稳态和动态特性,控制效果良好。     

基于相关测量法的电动舵机系统频率特性测试分析

为解决频率特性分析仪对舵机频率特性分析容易产生时间延迟及Simulink仿真分析中无法求出非线性舵机系统的Bode图的问题,针对某型舵机,采用相关测量法得到舵机的频率特性；首先介绍了相关测量法原理,其次建立了电动舵机的非线性模型,最后应用相关测量法进行仿真分析和实验验证；仿真结果表明相关分析法可以得到非线性舵机系统的Bode图,实验结果为采用相关测量法计算得到的舵机的带宽为31.824,谐振峰值为1.398 dB,频率特性分析仪得到的带宽为31.818,谐振峰值为和1.402 dB,二者结果一致；仿真分析和实验证明了该方法的可行性,大大降低了硬件、仪器对系统响应的影响。     

基于wifi和组态技术的舵机远程控制系统设计与实现

本文利用wifi技术设计一ASMC-03大扭矩舵机远程操控系统,采用LAPIS的ML610Q496作为MCU制作远程驱动终端,使用USR-C210Wi Fi模块实现wifi通信、TLC5618 DAC控制舵机,并定义了上层通信协议,编写程序,利用组态王设计操作界面,并和数据库联接,实现远程操控舵机和舵机角度查询。     

基于PLC的装缸机控制系统的设计与实现

针对普通液压装缸机的控制精度低、不能实时监测参数变化以及智能化水平低的缺点,设计了基于PLC控制器和伺服控制技术的装缸机控制系统。介绍了以欧姆龙CP1H型PLC和台达伺服驱动器为核心的控制系统原理,给出了PLC和伺服控制器的硬件结构以及系统中各个传感器的电路设计。详细介绍了系统软件对各传感器的数据采集和处理流程,及各个伺服电机的动作控制流程。最后对系统进行了测试。结果表明,系统能够完成油缸的装配,保证装配的精度,可投入使用。     

Robust design of a microactuator for HDD head positioning

With rapid growth in areal recording density of hard disk drive (HDD), ultra-high precise head positioning and higher servo bandwidth are required. Dual-stage actuation system using MEMS actuator has been considered as one promising precise positioning solution. The microacatuator we designed has a low in-plane resonant frequency, which limits the servo bandwidth and needs compensation by servo control system. However, this resonant frequency may shift from its mean value during MEMS fabrication process. This shift adds difficulty to effective compensation for servo control. In this paper, a robust solution is proposed to minimize microactuator’s resonant frequency shift so that its first resonance frequency is insensitive to the effects of sources of processing variations and then effective compensation for high servo bandwidth can be achieved.     

基于自抗扰控制的伺服系统摩擦补偿研究

伺服系统中由于摩擦的非线性和不确定性,严重影响了系统的控制性能。为抑制摩擦对系统性能的影响,设计了一个线性的自抗扰控制器进行摩擦补偿控制。该控制器无需任何系统的模型信息,可将摩擦作为扰动实时估计,并加以补偿。算法简单,鲁棒性强,易于工程实现。对某炮控伺服系统的仿真结果表明,该算法是有效的。     

低速飞行模拟转台变结构控制设计

针对飞行模拟转台在低速运行时的控制问题进行研究。由于摩擦力矩对飞行模拟转台在低速运行的影响较大,为了使转台在低速运行时具有精确的跟踪能力,采用变结构控制方法设计了控制器,并利用干扰观测器对摩擦力矩进行估计,从而在不增加系统硬件设备及改变转台结构的情况下对摩擦力矩进行补偿。仿真表明,该方法可以使飞行模拟转台在低速情况下具有良好的跟踪能力,干扰观测器可以准确地对摩擦力矩进行估计,并有效地补偿了摩擦力矩的影响,验证了该方法的有效性。     

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。     

Lugre摩擦模型的模糊神经网络辨识仿真研究

LuGre模型是典型伺服系统的摩擦模型,该模型能够准确地描述伺服系统摩擦过程复杂的动静态特性.模糊神经网络已成为模糊逻辑和神经网络研究最前沿的课题之一.模糊神经网络同时具有神经网络和模糊逻辑的优点.针对伺服系统所面临的摩擦问题,以低速伺服系统为对象,建立伺服系统的LuGre摩擦模型,采用模糊神经网络进行非线性在线辨识.仿真结果表明,采用模糊神经方法建立对非线性对象的辨识器,具有较高的辨识精度.     

滑模控制在低速摩擦伺服系统中的应用

将滑模控制应用到低速摩擦伺服系统中。仿真实验的结果表明，采用滑模控制的低速摩擦伺服系统不仅能达到高精度追踪，而且鲁棒性好，其控制效果明显优于传统的P1D控制方法。     

基于虚拟现实技术的移动机器人视觉伺服控制系统设计

为了有效确保移动机器人视觉伺服控制效果,提高移动机器人视觉伺服控制精度,设计了基于虚拟现实技术的移动机器人视觉伺服控制系统。通过三维视觉传感器和立体显示器等虚拟环境的I/O设备、位姿传感器、视觉图像处理器以及伺服控制器元件,完成系统硬件设计。从运动学和动力学两个方面,搭建移动机器人数学模型,利用标定的视觉相机,生成移动机器人实时视觉图像,通过图像滤波、畸变校正等步骤,完成图像的预处理。利用视觉图像,构建移动机器人虚拟移动环境。在虚拟现实技术下,通过目标定位、路线生成、碰撞检测、路线调整等步骤,规划移动机器人行动路线,通过控制量的计算,实现视觉伺服控制功能。系统测试结果表明,所设计控制系统的位置控制误差较小,姿态角和移动速度控制误差仅为0.05°和0.12m/s,移动机器人碰撞次数较少,具有较好的移动机器人视觉伺服控制效果,能够有效提高移动机器人视觉伺服控制精度。     

Model predictive control of servo motor driven constant pump hydraulic system in injection molding process based on neurodynamic optimization简

In view of the high energy consumption and low response speed of the traditional hydraulic system for an injection molding machine, a servo motor driven constant pump hydraulic system is designed for a precision injection molding process, which uses a servo motor, a constant pump, and a pressure sensor, instead of a common motor, a constant pump, a pressure pro-portion valve, and a flow proportion valve. A model predictive control strategy based on neurodynamic optimization is proposed to control this new hydraulic system in the injection molding process. Simulation results showed that this control method has good control precision and quick response.     

基于外转子式正弦波无槽无刷力矩电机的超低速高精度伺服系统

阐述了基于外转子稀土永磁正弦波无槽无刷力矩电机直接转矩控制的数字式超低速高精度伺服系统的工作原理、系统构成、控制策略和功能实现.系统实测结果表明,可实现优越的精度和稳定的超低速运行特性.