惯性平台稳定回路多闭环串级控制

针对惯性平台稳定回路中采用速率陀螺构成单速度环伺服控制系统的不足,本文提出采用直流测速机为电机转速测量反馈元件构成数字速度内环,采用陀螺为载体转速测量元件构成数字稳定外环组成双速度闭环串级控制结构.在常规的跟踪系统PI控制方式中,实现了由电流环,速度环,稳定环构成的三闭环控制模式,并和电流环,单速度稳定环构成的双闭环控制方式进行比较.实验结果表明:在扰动频率较高环境下,采用单速度环即可获得较好的稳定精度.而采用双速度环提高了系统对低频的抑制能力,并且对摩擦等非线性因素有更好的抑制作用.     

变频器SIMOLINK主从控制在冷床移钢机中的应用

在轧线冷床系统中,移钢机往往采取双电机同步的方式来驱动。两台电机之间是采用刚性轴连接的,经常用到的解决方案是采用两台电机主从控制。主电机利用速度环控制,从电机利用转矩控制,且转矩来自于主电机。从而保持了各电机出力均衡,防止扭坏机械设备。下面我们将以莱钢特殊钢厂冷床移钢机为例来介绍西门子6SE70系列变频器通过SIMOLINK主从方式解决双电机同轴同步问题。     

径向环形编织机机电一体化系统建模及控制策略研究

针对径向环形编织机电气特性与机械特性的差异导致的编织机电机易超载甚至被烧毁的问题,建立了编织机机电一体化系统模型。该模型包括编织环模型和牵引滑台模型,其中编织环模型由88个齿轮的闭合传动与4个永磁同步电机的同步驱动耦合而成,牵引滑台模型由永磁同步电机的驱动与滚珠丝杠的运动耦合而成。为了解决编织环上4个电机因齿侧间隙等的存在造成的负载不均,提出了转矩均衡控制方法,即：主电机受速度环和电流环双环闭合控制,从电机只受电流环控制;主电机速度环的输出量作为从电机电流环的给定量。为了较快地使编织环电机组的转速与滑台电机的转速满足协同关系,提出了跟踪性能与同步性能解耦控制方法即交叉耦合解耦控制方法,将跟踪误差补偿量按一定比例关系缩小至幅值以下,以凸显协调误差补偿的效果。进行了现场实验,结果表明,采取所提出的控制策略能够使编织环4个电机的输出转矩相差较小,而且在电机启动与加减速阶段可以使编织环主电机与滑台电机的转速达到协同要求的时间大幅缩短。根据控制策略设计了编织机伺服控制系统。研究结果对织物编织质量的提高起到了重要的指导作用。     

高精度跟踪控制系统中电流环控制技术研究

在跟踪控制系统中,速度回路控制对象的特性对控制系统的跟踪精度有很大的影响。根据电流负反馈的基本原理,在位置、速度双闭环的基础上加入了电流反馈传感器,设计了电流环校正网络。仿真和实验表明,电流环有效地改善了速度回路控制对象的特性,提高了速度回路的低频增益,控制系统位置回路的跟踪精度约有 10 倍的提高。     

电动汽车直流电机调速的模糊控制仿真研究

采用模糊控制算法来实现电动汽车直流驱动电机的双闭环调速系统的外环-速度环的控制,内环-电流环采用PID控制,在MATLAB/SINULINK下进行了仿真实验,实验结果表明明显减小了超调,改善了动态特性,控制效果较好.     

基于改进FNN-CCC的双伺服压力机同步控制策略研究

目的 改善双伺服压力机同步控制策略的动态响应性能和鲁棒性,提升双伺服压力机的单轴跟踪精度和双轴同步精度,实现成形过程的高精度位置控制。方法 建立双伺服压力机驱动系统数学模型,分析系统同步误差来源,结合模糊神经网络单轴控制算法,引入迭代学习律,设计一种改进模糊神经网络-交叉耦合(FNN-CCC)同步控制器。基于系统控制模型进行单轴阶跃响应特性与双轴正弦跟随特性仿真,搭建嵌入式双伺服压力机驱动系统试验平台,在偏载干扰条件下进行双轴同步控制试验,验证所提出理论的有效性。结果 仿真结果表明,与模糊控制算法和BP神经网络控制算法相比,该控制器单轴控制算法的超调量分别减少了11.5%和25.5%,调节时间分别减少了48.8%和34.4%,具有更好的动态响应性能。与原控制器相比,改进后的交叉耦合同步控制器最大双轴同步误差降低了65.7%,同步控制精度有所提高。试验结果表明,与传统PID-交叉耦合控制器相比,改进的FNN-CCC控制器有更好的控制性能,在热冲压合模成形阶段,单轴跟踪误差分别减小了81.8%和75.0%,双轴同步误差减小了69.2%。结论 所提出的同步控制策略在偏载干扰条件下具有较好的动态响应性能和鲁棒性,能够使同步误差快速收敛,提高了双伺服压力机驱动系统的单轴跟踪精度和双轴同步控制精度,实现了对双伺服压力机的高精度控制。     

跟踪系统中多闭环控制模式的分析和实现

实现高精度跟踪,尤其在外界干扰力矩下,必须增加系统刚度来提高系统的扰动抑制能力.提出将加速度反馈引入常规的跟踪系统控制方式中,实现了由电流环、加速度环、速度环、位置环构成的四闭环控制模式.高增益的加速度反馈为系统提供一个响应更快、带宽更宽的内环,克服了单纯速度反馈带宽窄的特性.首先从理论上分析和证明了该方法的意义,多闭环控制模式可以提高系统的刚度,从而增强系统的抗扰动能力;同时,在加速度反馈的基础上研制前馈控制器,能够进一步提高大速度目标的跟踪性能.在某一实际的系统中对多闭环控制模式进行了实验验证,结果表明:同以往的控制方法相比扰动抑制带宽由15 Hz 提高到30 Hz ;并且在10 Hz 以下频率获得了-30 dB 抑制能力.     

隔振对光电跟踪系统频率特性的影响及其抑制

针对隔振对光电跟踪系统频率响应特性的影响,从带隔振装置的光电跟踪系统动力学模型入手,研究了系统频率特性的变化规律.提出了两种抑制隔振装置影响的思路:调整隔振装置机械结构设计,改善基座的角运动谐振特性;通过调整方位轴控制策略消除基座晃动对跟踪控制的不利影响.对后一种思路进行了深入的研究,将基座和光电系统的角位置和角速度实测信息作为状态变量,采用状态反馈配置极点的方法,消除速度响应环节的谐振极点,抵消谐振零点.对安装在隔振装置上的某光电跟踪系统进行仿真实验结果,在保证稳定的前提下,状态反馈配置极点方法将稳态振荡的幅值由2.4×10-4 rad减小到7×10-6 rad.结果表明,采用状态反馈配置系统速度响应环节闭环期望极点的方法可以有效抑制隔振装置对光电跟踪系统频率特性的影响.     

基于VB的纳米级驱动控制系统研究

压电陶瓷拨爪电机具有大行程、高速、位移分辨率高等突出优点,可以避免使用传统的二级驱动,直接实现纳米级驱动定位.利用PCI-7484数据采集卡和FAGOR自反馈光栅数显卡提供的DLL动态连接库函数及VB中的Timer控件,实现了对压电陶瓷拨爪电机的实时可编程控制以及位移信号的获取,成功地构建了纳米级驱动控制系统.经测试,该系统的位移分辨率可达10 nm.     

多轴速度同步偏差耦合控制

目的 解决传统印刷机、包装机各轴机械连接方式下,多电机同步控制存在的机械磨损严重、同步控制精度低等问题。方法 基于偏差耦合控制系统结构,将PID与神经网络控制相结合,提出一种径向基神经网络PID的多电机速度同步控制策略。结果 通过仿真可知,该算法相较于传统PID控制超调量更小,系统能够以较快的速度实现同步跟踪,速度同步精度明显高于PID控制。结论 该控制算法能够大大提升印刷机多轴同步控制的动态性能,可以有效提高印刷质量。     

基于智能模糊控制策略的有源消声

有源消声是一种有效的低频噪声控制方法，由于空间有源消声过程具有时变性和非线性，传统的自适应算法不能进行很有效的控制。本文采用智能模糊控制策略，建立了基于智能模糊控制策略的有源消声系统，通过实验与传统自适应控制算法的消声效果作对比分析，证明智能模糊控制器不但控制速度快，易于实现，而且消声效果明显优于后者，具有较大的应用推广价值。     

A Review of Robotic Force/Position Control

This paper reviews robotic position and force control techniques. The existing fundamental force control algorithms are compared and discussed,including explicit / implicit control,stiffness control,impedance / admittance control,and hybrid position / force control. This work is intended to give a basic guidance for understanding and utilization of the fundamental robotic control algorithm.     

双隔墙在噪声主动控制中不同方法的比较研究

噪声主动控制技术目前已用增加双隔板结构对声音进行衰减。在这项研究中，声音穿过双隔板进入房间有三种控制途径：在双隔板的空气间隙中应用声控源（腔控），在辐射板上应用振动控制源（板控），在接收房间内应用声控源（房控），都进行了实验研究和相互比较。每种方法中涉及到的机械装置都有例子，有效减少噪声的状况都经过考查。结果表明，每种方法（腔控、板控和房控）的模态重叠和涉及到的机械装置是两个重要的因素，它决定了每种方法有的有效性。     

Advanced control in factory automation: a survey

This paper provides a survey of the main advanced control techniques currently adopted in factory automation. In particular, it focuses on five classes of control approaches, namely: model-based control, control based on computational intelligence, adaptive control, discrete event systems-based control and finally event-triggered and self-triggered control. A particular focus is put on the most significant and recent contributions in these areas with attention to their application in the factory automation domain. Finally, open issues, challenges and the requirements of further research efforts for each class are pointed out.     

The variable sample size variable dimension T2 control chart

In this paper, we describe the development of the variable dimension and variable sample size T² control chart (VSSVDT²), which is an enhancement of the variable dimension T² chart (VDT²). In the VDT² control chart, the number of variables that are measured to compute the T² statistic is made variable. Some of the variables are easy or inexpensive to measure and are always monitored. The variables that are more difficult or expensive to measure are measured only when the T² value from the previous sample exceeds a specified threshold. The VDT² control chart performs well for moderate and large shifts in the mean vector. However, its performance for small shifts is poor. To improve the chart’s performance in detecting such shifts, we propose the application of the variable sample size technique to the VDT² control chart, resulting in the VSSVDT² control chart. To promote the use of the VSSVDT² chart, a user-friendly software has been developed, which the final user can use to find the best parameters of the VSSVDT² chart for a particular process.     

Adaptive ―X Control Charts with Sampling at Fixed Times

The idea of a variable sampling interval with sampling at fixed times (VSIFT) has been presented by Reynolds. This paper extends this idea to the other two adaptive ―X charts: the variable sampling rate with sampling at fixed times (VSRFT) ―X chart and the variable parameters with sampling at fixed times (VPFT) ―X chart. The VSIFT, VSRFT and VPFT ―X charts are inclusively called the adaptive with sampling at fixed times (AFT) ―X charts in this paper. The control scheme and the design issue are described and discussed for each of the AFT ―X charts. A comparative study shows that the AFT ―X charts have almost the same detection ability as the traditional adaptive ―X charts. However, from the practical viewpoint, the AFT ―X charts are considered to be more convenient to administer than the traditional adaptive ―X charts. Overall, this paper advances the application of ‘sampling at fixed times’ to the adaptive ―X control charts. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

自适应前馈振动主动控制的参数选择与稳定性

基于自适应滤波的自适应前馈振动主动控制系统的等效传递函数，对控制系统的参数选择及稳定性进行研究。将受控结构模型变换到Ｚ域，推导控制系统的等效Ｚ域传递函数，把朱利（Ｊｕｒｙ）稳定判据引入控制系统的稳定性研究，探讨采样频率、滤波器阶数、参考信号等对系统稳定性的影响，得出了具有指导意义的结论     

智能控制综述

智能控制一直都是控制方向的研究焦点,文章对其发展史进行阐述,从它的产生缘由和发展的背景,研究的方向,以及智能控制的使用,到智能控制当前要可克服的困难,再到对其未来的预期。     

变风量空调系统控制方法及试验台搭建

介绍了变风量(VAV)空调系统的特点,分析了VAV系统末端控制、AHU等控制方法,着重对末端控制方法与AHU控制方法进行了多种形式的比较,并以实际工程实例加以说明.     

建筑结构的鲁棒分散控制方法研究

传统集中式控制方法需同时采用系统所有测量信号,进而计算出所有作动器的控制力并发出信号进行振动控制,其控制系统复杂且可靠性较差。近年来出现的基于系统局部信息反馈的分散控制策略,设计简单及可靠性高,已经成为目前研究的热点之一。目前分散控制策略的作动器控制力仅采用建筑物的相邻两层测量信号进行控制,虽然能够控制住结构的响应,但信息过少,控制效果不好。为了达到更好的控制效果,在鲁棒控制策略的基础上,通过设置特殊矩阵的方式,提出了一种基于建筑物相邻四层信号的鲁棒分散控制方法。从动力仿真的结果来看,本文方法的控制效果比仅依靠相邻二层信号的控制效果好得多。