直接驱动Xy平台零相位误差跟踪新型交叉耦合控制

针对直接驱动XY平台高精密轮廓加工中存在的电气——机械延迟、系统参数不确定性及两轴驱动系统参数不匹配以及扰动等因素影响轮廓加工精度的问题,提出了将零相位误差跟踪控制(ZPETC)与新型交叉耦合控制相结合的策略对两轴的运动进行协调控制,实现跟踪误差与轮廓误差同时减小。ZPETC作为前馈跟踪控制器,提高了快速性,克服了伺服滞后,使系统实现准确跟踪,减小了跟踪误差,进而有利于减小轮廓误差;新型交叉耦合控制作用于两轴之间,将轮廓误差作为直接被控量进行实时补偿控制,特别有效地提高了轮廓精度并简化了控制器设计。仿真和实验结果表明所设计控制系统具有较好的跟踪性和鲁棒性,进而大大提高了跟踪精度和轮廓精度。     

基于ZPETC和CCC的直驱XY平台高精度控制

针对直接驱动XY平台轮廓加工中存在的电气--机械延迟、系统参数不确定性及两轴驱动系统参数不匹配等因素的影响,提出了将零相位误差跟踪控制器(ZPETC)与交叉耦合控制器(CCC)相结合的控制策略对两轴的运动进行协调控制,实现跟踪误差与轮廊误差同时减小.ZPETC作为前馈跟踪控制器,克服了伺服滞后,使系统实现准确跟踪,减小了跟踪误差;CCC作用于两轴之间,用以增加两轴间的匹配程度,以减小轮廓误差.仿真和实验结果表明所提出的控制方案具有较好的跟踪性和鲁棒性,进而大大提高了跟踪精度和轮廓精度.     

无轴承电机的无速度传感器控制

为了解决在控制过程中,表面贴装式永磁无轴承同步电机的参数未知或随温度、饱和等发生慢时变对系统产生影响这一问题,在使用灰色预测方法对电流预测的基础上,提出一种面贴式永磁型无轴承同步电机参数的在线辨识方法.利用系统辨识理论建立面贴式永磁型无轴承电机无位置与速度传感器的矢量控制系统.仿真和实验结果证明,该方法具有模型简单、收敛速度快、误差小等特点,系统能在较大扰动下实现稳定悬浮.     

基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识

针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.     

风力发电机组的多模变桨距控制

风速的随机性、不稳定性会使风力发电机组在多模式状态下运行,针对这一问题提出了一种基于多模控制系统的变桨距控制方法.在系统切入初期采用P控制器,以缩短相应时间;大误差范围内运用模糊控制器,从而减少系统超调;零误差范围内切换到PI控制器,以降低稳态误差.在建立变桨距风力发电机组的动态模型、分析机组工作特性和变桨距控制要求的基础上,运用Simulink对该控制方法下的并网前转速、并网后功率进行仿真验证,结果表明,多模控制系统与相应的工作模式相匹配,具有很好的响应特性和抗扰能力,其控制效果优于传统的PI控制。     

交流伺服系统的控制理论与实现方法

扼要地回顾了伺服技术的发展简史,并以执行电动机为主线索追述了近代伺服技术发展的几个主要历程,以及所形成的当前以永磁交流伺服系统为代表的主流技术。阐述了伺服系统的数学模型及其不确定性问题,指出以PID控制为基础,形成以强健鲁棒性与快速跟踪性为特点的二自由度鲁棒控制结构,这成为目前实用的主要控制形式。最后提出了今后发展中应该关注的几个问题。     

基于干扰观测器的龙门移动式镗铣加工中心同步控制

针对龙门移动式镗铣加工中心同步传动不一致性问题进行研究,应用干扰观测器来抑制加工中心双直线电机驱动的X轴方向上由于外部力矩干扰以及模型参数变化等因素造成的不同步现象.此外,还针对Y轴方向上的由于刀架位置变化导致的X轴方向上的不同步进行了负载动态补偿.仿真结果表明,此种控制方案是十分有效的,具有较强的鲁棒性,动态过程同步误差小,从而能够较好地满足被控对象对高精度的要求.     

数控机床用直线式交流伺服电机及其控制策略

对现有的直线交流伺服电机进行了概述。就感应直线交流伺服电机和永磁直线交流伺服电机的结构及其控制策略等进行了阐述,指出了其相应的特点,并对发展我国直线式交流伺服系统提出了几点建议。     

最优ZPETC在伺服跟踪控制中的应用

在高精度伺服跟踪控制系统中,为使输出响应能完整地跟踪输入指令,不仅要求输出与输入之间的相位差为零,而且要求幅值一致,通常采用零相位误差跟踪控制器(ZPETC)作为前馈控制器,补偿相位误差,但同时也产生一定的增益误差.为改善ZPETC的跟踪性能,提出一种基于L2-范数优化的前馈控制器设计方案,通过选取适当的目标函数,设计出最优的数字前置滤波器(DPF),将此滤波器与ZPETC串联构造成最优ZPETC.仿真结果表明,该优化设计方案,既补偿了相位误差,又改善了系统的增益性能,从而提高了系统的跟踪精度.     

基于学习前馈补偿的直线伺服系统H∞鲁棒跟踪控制

针对直接驱动的永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统,在分析研究PMLSM的端部效应负载扰动及系统参数变化等不确定性因素对伺服系统性能影响的基础上,提出了一种将学习前馈控制和H∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略.为消除端部效应的影响,采用基于B样条网络的学习前馈补偿控制技术,从而达到了良好的补偿效果;为克服不确定性扰动的影响,采用H∞鲁棒控制,从而保证系统有较强的鲁棒性.仿真结果表明,该方案保证了伺服系统快速而准确跟踪,同时有效地降低了不确定性扰动对系统性能的影响,从而提高了直线伺服系统的跟踪性能和鲁棒性能.