基于PLC的自动剪切机控制系统

分析了自动剪切机的结构方案,对各组成模块等进行了说明.针对控制要求,给出了系统的控制方案,详细阐述了PLC、变频器、同步控制器等硬件选用及应用.通过变频器实现对电动机的调速控制,使用同步控制器来保证各电动机同步传动,提高自动剪切机的整体性能.     

一种控制器实现不同Chua混沌状态系统同步通信

混沌保密通信中,驱动系统和响应系统可能存在初值和参数不同以及两混沌系统中非线性元件特性不一致等问题.介绍了一种控制器,并用Lyapunov稳定性理论对控制器进行了稳定性分析.利用MATLAB对控制器的控制能力进行了仿真实验分析,做出了同步吸引子、同步误差及同步通信等图形.证明了两个结构完全相同的Chua混沌系统在混沌状态完全不同,甚至是非混沌状态的情况下,控制器能有效地控制它们同步通信;而且控制器也能控制两个结构不完全相同的Chua混沌系统同步通信.     

双轴同步运动系统滑模PID交叉耦合控制

为解决双轴同步平移机构运动过程中,双轴之间的同步协调控制问题,减小同步误差。本文提出了一种结合滑模PID控制和交叉耦合控制的同步控制方法。首先根据机构结构和运动特点分析了耦合同步误差并建立了系统模型,然后设计了滑模PID控制器来提高双轴运行稳定性,同时采用交叉耦合控制方法将同步误差作为反馈来修正速度给定。最后通过机构实际运动进行了实验对比验证,实验结果表明该控制方法相对普通PID控制方法可有效减小位移同步误差,提高同步性能。该方法也为类似机构的同步控制提供了参考。     

机械臂分布式控制系统同步方法的研究

采用分布式处理器结构的机械臂,关节轨迹规划由中央控制器OBC和关节控制器协作完成,由于两控制器时钟不同步,关节运行会产生异常波动。针对此问题提出一种基于控制器局域网总线校时的分布式控制器同步方法,利用CAN总线的校时命令使得关节端轨迹规划器的周期同步于OBC,同时通过合理安排各事件的触发时刻保证期望位置信息的正确获取。仿真结果表明,该方法可以有效地实现两级控制器的同步,保证关节平稳运行。     

基于永磁同步电动机中混沌运动状态观测器的同步控制

利用状态观测器反馈控制,可以使受控的混沌系统逐渐退化为稳定的系统,理论也证明设计的控制器可使得2个结构相同但参数不同的混沌系统逐渐达到同步,进而完全消除非线性斗振现象,利用反馈增益的极点配置方法,可以使系统达到很好的动态特性.仿真结果进一步验证了该方法的有效性,对电动机运动的稳定性具有较好的价值.     

基于FUZZY-PID的新型数字液压同步控制研究

分析设计了模糊PID控制器用于实现对基于一种新型数字同步阀的液压同步系统的调节控制,并对控制性能进行了仿真。结果表明,控制系统具有良好的跟踪特性和干扰抑制特性,完全能实现高精度同步驱动。     

气液联合多通道同步加载比例复合控制系统

研究了多输入多输出气液联合同步加载系统的数学模型及其特点,通过分析气压加载的动态过程,指出气压加载子系统的纯滞后与大惯性是限制整个系统动态性能提高的关键环节,并提出了加快系统动态响应速度的方法。针对气压加载与液压加载特性显著不同的特点,提出一种比例复合控制方法。该方法通过基于H∞理论的鲁棒控制器、同步控制器及协调控制器的复合控制作用,分别控制各通道的电液或电气比例阀,实现6个液压加载通道与4个气压加载通道的同步协调加载。试验结果验证了该方法的有效性与实用性。     

运用模糊控制的电液同步控制系统研究

阐述电液同步控制系统的原理,分析影响系统性能的主要因素,建立系统的数学模型,设计系统模糊控制器,并利用Matlab进行仿真研究。仿真分析表明:由一个模糊同步控制器和两个模糊PID控制器组成的控制系统能有效地提高同步系统的性能,同步精度可达千分之一。     

基于CAN总线的多轴同步运动控制系统

针对工业上现代机电设备广泛采用的主从式同步运动控制器不能解决任意轴负载变化对同步性能的干扰等问题。在CAN总线基础上,采用虚轴法的同步控制策略,设计了一个网络化、开放式的多轴同步运动控制系统。使用专用运动控制芯片LM628作为电机的运动控制器,简化了系统的软硬件设计。实验结果证明该方法可解决多电机在运动中出现负载扰动时如何保持同步的问题。     

基于Cortex-M3的电动医疗床驱动与控制系统

为解决目前国内电动医疗床功能简单、技术落后等问题,提出了一种多个线性驱动器同步运行、实现电动医疗床复杂位置控制的驱动与控制系统。该控制器以Cortex-M3为核心,与线性驱动器上的双霍尔传感器构成了闭环控制回路,通过模糊PID控制,实现了多个线性驱动器的同步运动控制;采用CASS嵌入式开发平台技术,在专用控制器上实现了对控制逻辑的梯形图编程,提高了开发效率;详细地描述了其系统结构、线性驱动器改进的机械结构和控制器软、硬件的设计。该系统已应用于ICU医疗床,通过对3台立柱式推杆同步运动控制和2台手持式推杆的协同控制,结果表明,该系统可实现医疗机构的各种护理和康复功能。     

两非对称液压缸同步举升系统的自适应跟踪控制

针对由两个非对称液压缸组成的电液伺服同步举升系统,首先建立了该系统的非线性耦合模型,并在该模型的基础上设计出一种鲁棒自适应跟踪控制器。该控制器利用多变量后推设计方法实现了液压缸对目标轨迹的跟踪控制以及同步控制,并结合参数自适应律解决系统中某些参数的不确定性问题。整个控制律的设计过程通过Lyapunov函数方法保证系统的稳定性。为验证该控制律,使用AMESim软件构建两非对称液压缸同步举升系统仿真模型,仿真结果验证了提出方法的有效性。     

Adaptive synchronization and parameter identification of chaotic system with unknown parameters and mixed delays based on a special matrix structure

In this paper, we investigate the synchronization and parameter identification of chaotic system with unknown parameters and mixed delays. A new approach is proposed for designing a controller and a update rule of unknown parameters based on a special matrix structure, and the synchronization and the parameter identification are realized under the controller and the update rule. Numerical simulations are carried out to confirm the effectiveness of the approach. A significant advantage is that the process of designing a controller and a update rule become very clear and easy by the proposed approach.     

基于偏差耦合法的同步控制策略研究与实践

为解决多轴控制系统中各运动轴的同步性问题,研究了偏差耦合同步方案的原理。利用模糊PID控制算法,对该方案中的速度补偿器进行了设计和仿真,并采用DSP加以实现。仿真和试验结果表明,与常规PID控制器相比,采用模糊PID作为速度补偿器的偏差耦合方案可获得更好的同步控制性能。     

基于模糊PID控制的直流电机同步控制系统

为了更好地解决过程自动化领域多电机同步控制问题,以直流电机同步控制为研究对象,根据直流电机参数建立了控制系统数学模型,分析了采用传统PID方式控制电机同步系统而存在的问题,将模糊控制与传统PID控制相结合,设计出了模糊PID控制器。数值仿真及实验结果表明,该方案鲁棒性优良,响应快速,动态过程中同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。所开发的模糊PID控制软硬件系统在相应的实验平台上获得了较好的控制效果。     

Robust tracking and distributed synchronization control of a multi-motor servomechanism with H-infinity performance

The multi-motor servomechanism (MMS) is a multi-variable, high coupling and nonlinear system, which makes the controller design challenging. In this paper, an adaptive robust H-infinity control scheme is proposed to achieve both the load tracking and multi-motor synchronization of MMS. This control scheme consists of two parts: a robust tracking controller and a distributed synchronization controller. The robust tracking controller is constructed by incorporating a neural network (NN) K-filter observer into the dynamic surface control, while the distributed synchronization controller is designed by combining the mean deviation coupling control strategy with the distributed technique. The proposed control scheme has several merits: 1) by using the mean deviation coupling synchronization control strategy, the tracking controller and the synchronization controller can be designed individually without any coupling problem; 2) the immeasurable states and unknown nonlinearities are handled by a NN K-filter observer, where the number of NN weights is largely reduced by using the minimal learning parameter technique; 3) the H-infinity performances of tracking error and synchronization error are guaranteed by introducing a robust term into the tracking controller and the synchronization controller, respectively. The stabilities of the tracking and synchronization control systems are analyzed by the Lyapunov theory. Simulation and experimental results based on a four-motor servomechanism are conducted to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

Synchronization controller design of two coupling permanent magnet synchronous motors system with nonlinear constraints

In this paper, two coupling permanent magnet synchronous motors system with nonlinear constraints is studied. First of all, the mathematical model of the system is established according to the engineering practices, in which the dynamic model of motor and the nonlinear coupling effect between two motors are considered. In order to keep the two motors synchronization, a synchronization controller based on load observer is designed via cross-coupling idea and interval matrix. Moreover, speed, position and current signals of two motor all are taken as self-feedback signal as well as cross-feedback signal in the proposed controller, which is conducive to improving the dynamical performance and the synchronization performance of the system. The proposed control strategy is verified by simulation via Matlab/Simulink program. The simulation results show that the proposed control method has a better control performance, especially synchronization performance, than that of the conventional PI controller.     

基于CANopen协议的同步运动控制器

根据CANopen协议高实时性与高可靠性的特点,结合CANopen开放的源码及STM32处理器的硬件资源,设计了一款多轴同步运动控制器,实现了对多轴同步运动系统的网络管理及同步数据的实时传输,并通过截取通讯报文进行了实验分析,表明该控制器具有较高的实时性与可靠性.     

Function projective synchronization between integer-order and stochastic fractional-order nonlinear systems

In this paper, the function projective synchronization between integer-order and stochastic fractional-order nonlinear systems is investigated. Firstly, according to the stability theory of fractional-order systems and tracking control, a controller is designed. At the same time, based on the orthogonal polynomial approximation, the method of transforming stochastic error system into an equivalent deterministic system is given. Thus, the stability of the stochastic error system can be analyzed through its equivalent deterministic one. Finally, to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme, the function projective synchronization between integer-order Lorenz system and stochastic fractional-order Chen system is studied.     

基于功率谱估计的双液压马达同步系统实验研究

针对双液压马达同步驱动系统中由于两液压马达的制造误差、安装误差以及元件和密封圈磨损老化等因素引起的不同步问题,提出一种以功率谱估计为基础的同步控制器定量反馈设计方法。该方法首先对两马达工作范围内各工作点频率特性进行非参数辨识,形成定量反馈设计所需系统模板;然后再使用定量反馈设计单输入单输出方法和多输入多输出稳定性条件设计双液压马达同步控制器。同步实验结果表明用该方法设计出的控制器可以保证在整个工作范围内满足同步性能指标和鲁棒性要求。