基于CANopen协议的转台双电机同步控制

对CANopen协议进行了简单介绍,设计了一套基于CANopen协议的双电机同步控制系统。并在实验转台的俯仰轴上成功实现了基于CANopen的伺服控制。控制算法采用交叉耦合的控制。实验跟踪曲线为y=sin(0.1t),单电机控制和双电机控制的跟踪精度分别为0.298 0″和0.281 3″。结果表明,系统响应迅速,可靠性高,同步性好,满足设计要求。     

基于转矩补偿的双电机驱动消隙控制系统

针对齿轮传动中存在的齿隙非线性,以双电机驱动作为消除齿隙的实现方式,从控制器设计的角度出发,根据所需消隙转矩与负载转矩、运动速度和加速度之间的关系,设计了实时消隙转矩补偿控制器实现系统完全消隙。理论分析和仿真研究结果表明,相对于定常消隙转矩补偿,实时消隙转矩补偿控制器能以较小的控制能量实现系统完全消隙。     

果林机器人行走驱动闭环控制分析

该研究旨在选取控制机器人运动的合理方式。以履带式果林机器人为背景,分析了果林机器人运动双电机控制系统。基于步进直流电机转速增量式PID闭环控制算法,计算了PID控制器比例系数、积分系数和微分系数。仿真和试验表明：当机器人左、右电机以3 000 r/min的速度在地面上直线运行时,采用转速增量式PID控制比开环控制电机响应速度快,稳定性能好。结果提示,转速增量式PID控制方式是有效合理的。     

用于油气勘探的电代油驱动装置系统设计与分析

为满足碳中和背景下油气勘探企业对清洁、经济、高可靠性生产的需求,设计了基于双兆瓦级交流异步电动机变频调速的新型电代油驱动装置。采用模块化思想,设计了高压变电、低压传动分体模块箱式结构,提高了电代油驱动装置调度使用的便捷性,其中高压变电模块采用十二脉整流变压器,实现了在变频器成本无显著增加的前提下仅变压器成本增加25%,大幅节省了无功补偿成本,尤其是在场用电占比低的大功率钻进段,该装置的实测功率因数达0.95以上。针对双电机协同控制可能存在负荷不均衡的问题,设计了基于主从控制结构的PLC(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制系统,并采用转速匹配控制结合变频器下垂控制的方法,实现了将电机转速偏差控制在10%以内;同时,所设计的控制系统支持多地操作以及现场数据远程监控,提高了电代油驱动装置的可靠性。试运行结果表明,所设计的电代油驱动装置满足实际工程需求,相较于传统柴油驱动装置,每月可节省52%的成本和减少27%的二氧化碳(CO₂)排放。所设计的装置在油气勘探节能领域具有一定的实用价值。     

煤矿双电机驱动带式输送机的能耗建模与参数辨识

带式输送机运行过程中的能耗与原煤运量和带速关系密切,根据运量优化带速,对于输送机节能运行有重要意义.本文面向煤矿双电机驱动带式输送机节能运行,研究能耗建模和参数辨识方法.首先,根据双电机驱动模式,建立基于电机动态模型的输送机能耗模型;然后,根据电机电流、转速和运量的测量数据,建立基于磁链观测器和递推最小二乘的参数辨识方法;最后,通过仿真实验说明所提方法的有效性.     

基于命令滤波反步法的双电机离散同步控制

针对双电机伺服系统同步控制精度问题,在命令滤波的基础上设计离散跟踪与同步控制方案。通过建立双电机系统离散动力学方程,降低了命令滤波器反步法设计过程中的计算难度,还能同时处理虚拟控制信号。在控制器设计中定义补偿信号消除误差,进而提高跟踪性能。结果表明,神经网络可以高效处理电机运行中轴转矩或齿隙等带来的非线性扰动。最终通过Lyapunov分析控制方法的稳定性,结果表明双电机伺服系统在该控制器作用下具有良好的跟踪及同步性能。     

双电机消隙技术在串联机械臂中的仿真与应用

典型非线性齿隙广泛存在于机器人伺服系统中，为了减小齿隙对系统性能的影响，对串联机械臂采用双电机主从驱动消隙技术。首先基于双电机消隙系统的基本原理及结构建立了齿隙弹性死区非线性模型；然后根据双电机系统的动力学推导公式，建立了所采用的双电机偏置力矩消隙控制策略的Simulink模型，并给出了系统的算法框架及伺服系统硬件电路原理；最后根据实际工程设计参数数据进行原理仿真，并通过激光跟踪仪对采用双电机消隙技术的串联机械臂系统进行精度测试实验验证。仿真及实验结果表明：建立的数学模型能够反映实际系统的基本特性；工作空间为4.5 m的串联机械臂末端精度达到1.2 mm，满足工程应用性能指标要求。     

单泵驱动双马达速度同步特性分析

在工程机械的行驶机构中常采用单泵驱动双马达的液压系统,在对单泵驱动双马达速度同步可实现负载特性分析的基础上,引入当量负载和当量负载比的概念,进行数学推导,并用Amesim仿真软件进行仿真分析,得出了采用流量均衡控制方法下的马达速度同步的充分必要条件,为需要实现速度同步控制的工程车辆的系统设计及改进提供了帮助.     

基于变偏置力矩的双电机系统消隙控制方法研究

针对双电机驱动控制系统,提出一种基于电机电流的变偏置力矩消隙控制方法,根据电机的负载电流值及设定的转换函数w,动态输出偏置力矩以实现消隙控制与共同驱动控制之间的转换。同时,给出了转换函数中电流设定值的选取方法,该选取方法简便可行,为工程实际应用提供了理论依据。建立双电机驱动系统仿真模型对控制方法的有效性进行验证,仿真结果表明,采用变偏置力矩控制的双电机系统能够消除传动间隙;通过合理选取转换函数中的电流设定值,可降低静态下的电机间偏置力矩,从而降低系统能耗;偏置力矩的动态输出提高了双电机驱动系统的力矩输出能力。     

双电机同步驱动伺服系统故障诊断与容错控制

本文针对双电机同步驱动伺服系统中执行器失效会导致系统性能下降甚至失稳的情况,提出了一种基于自适应滑模的故障诊断和容错控制策略.该方法通过设计各电机转速的自适应滑模状态观测器,在线估计各执行器的失效因子:当单个执行器部分失效时,通过自适应的方法调整控制器增益;当单个执行器全部失效时,重构系统的控制律.对于系统中存在非匹配不确定项的情况,提出在期望虚拟信号中引入基于扩张状态观测器的补偿项抑制方案;利用Lyapunov理论证明了闭环系统在正常和故障状况下的稳定性以及观测器的收敛性;仿真结果表明,所设计的控制策略能保证系统稳定跟踪指令信号,在单个执行器失效的情况下系统跟踪性能基本不下降.