数字式直流伺服系统性能测试系统设计

针对某数字式直流伺服系统维修调试需要,设计了一种基于单片机的性能测试系统。该系统以STC12C5A60S2单片机为处理器,构成主从式结构。从机按照测试方案控制伺服系统运行,主控机用于信号采集、处理与结果显示。该系统还扩展了CH375作为USB主机控制芯片,解决了数据空间不足与测试报告保存的问题。     

Resolution of a digital servo control system using single‐bit digital signal processing

The application of single‐bit digital signal processing to mechanical control systems has already been proposed by the authors. Multibit A/D converters have been improved to a high level. But it is difficult to improve high‐resolution A/D by the latest semiconductor technologies. A single‐bit digital signal can be generated by a delta‐sigma modulator. Single‐bit digital signal has a small quantized error at low frequency. Then with this single‐bit digital signal processing, high resolution on controlling such a narrow‐bandwidth mechanical system will be realized. In this paper, resolution of analog, multibit, and single‐bit control systems is estimated via simulation. According to the results of simulations, a single‐bit control system has a higher resolution than a multibit system under conditions of equal bit rates. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 128(4): 94–101, 1999     

基于DSP控制的IPM数字化直流伺服驱动系统设计

以某型装备直流伺服驱动系统改造为背景,介绍IPM构成H桥的功率变换电路及其外围电路,阐述了驱动系统工作在单极倍频可逆PWM模式下控制过程和基于DSP实现控制的软件流程。试验表明,改造的数字伺服系统工作可靠、动态响应快、噪音低。     

数字PID在天线伺服控制中的应用

简要介绍了基于数字PID控制的船载天线伺服系统的构成,主要分析了数字PID伺服控制方法,及其参数调节,实践表明合理选择PID参数能够满足伺服系统响应快、精度高的要求。     

数字PID在天线伺服控制中的应用

本文简要介绍了基于数字PID控制的船载天线伺服系统的构成,主要分析了数字PID伺服控制方法,及其参数调节,实践表明合理选择PID参数能够满足伺服系统响应快、精度高的要求。     

基于优化设计数字滤波器在伺服控制中的应用

在高精确度伺服控制系统中,通常采用零相位误差跟踪控制器ZPETC作为前馈控制器, 作用是消除相位误差,但是,ZPETC将导致很小的增益误差。为改善ZPETC对系统增益性能的影响,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,设计出最优的数字滤波器,将此滤波器与ZPETC串联组成新的前馈控制器,此滤波器在保持系统零相位误差的同时,改善了系统的增益性能,提高了跟踪精确度。仿真实验表明,采用本文提出的优化设计方案,能够改善系统的运动跟踪性能。     

数字伺服系统中微分控制律的实现

针对某型高精确度转台系统中,运用传统的PID算法设计数字控制器,由于采用完全微分环节实现微分控制律,输入信号中特定频率的噪声分量被充分放大,使有用信号产生失真,影响控制系统精确度。为了滤除这一噪声分量,保证系统的控制精确度,基于数字滤波理论,给出了几种数字滤波算法,并在数字滤波器的滤波效果及其给系统带来的相位迟后之间作了折衷。仿真和实验结果表明,加入数字滤波器后,数字微分控制器的噪声得到抑制,提高了确转台伺服系统的定位精确度。     

遥感机构数字伺服控制系统采样周期的确定

采样周期是影响数字伺服控制系统控制性能的很重要的因素之一,但采样周期的最终确定又是由很多因素共同决定的.香农采样定理给出了选择数字控制系统采样周期的指导原则,针对复杂的伺服控制系统设计远远不够.为了使离散系统的控制效果尽量接近于连续控制系统,采样周期应尽可能短,但是采样周期太短可能无法完成复杂的运动控制规律和控制算法.通过计算和分析发现,离散化过程中由于零阶保持器的引入而改变闭环系统极点的分布,有可能导致系统不稳定;采样周期值过大或者过小会使PID控制器的积分环节或者微分环节失效;干扰信号具有不同的频谱宽度和频率大小,所以为了有效的抑制干扰应根据不同干扰信号选择不同的采样周期值.     

太阳光源跟踪伺服系统的多目标优化控制

为了实现多目标优化控制的性能,提出了采用X—Q自适应控制器构成的一类非线性控制器,以及实现多目标优化控制系统的计算机辅助设计参数寻优方法,讨论了怎样应用X—Q自适应控制器实现多目标优化控制,并给出实现多目标优化太阳光源跟踪伺服系统实例。仿真校验其性能指标的结果表明,多目标优化系统的性能指标好,设计方法简单、通用,适用于工程设计。     

基于DSP2812的全数字交流伺服系统的实现

以TMS320F2812为主控制器,设计了一种全数字化的交流伺服系统。给出了系统的硬件组成和软件实现方法。并采用了位置环、速度环、电流环的三闭环控制策略和转子磁场定向矢量控制方案,充分利用了DSP的高速运算能力和丰富的片内外资源,对系统进行了加载实验和位置伺服控制实验,实现了交流电机的全数字伺服控制。实验结果表明该系统具有良好的动态和静态特性,可广泛用于电气传动装置中。     

转换开关的优化数字滤波器设计

针对转换开关电压检测法——dq变换设计了优化滤波器,该滤波器是利用低阶陷波滤波器和较高截止频率低阶低通滤波器串联形成的,通过理论推导给出了该滤波器的传递函数,在相同的滤波阶数下,该优化数字滤波器在提取基波正序幅值的性能比较中,优于平均值滤波法及低通数字滤波器法等。对该滤波器应用于电压检测中的响应时间进行了综合评估,包括单相电压下降、两相电压同时下降和三相电压同时下降等多种情况。仿真结果表明,该滤波器既具有较好的检测精度,又具有令人满意的动态响应性能。     

一种交错并联数字化APFC电路的设计

分析了一种交错并联数字化APFC电路。当电路工作于电流连续模式时,输入电流自动跟踪正弦输入电压。利用状态空间平均法建立电路的主功率模型,并对该电路的控制器进行设计,最后给出了MATLAB仿真结果。     

基于CPLD的数字交流伺服系统接口设计

为了解决伺服系统的接口电路结构复杂和可靠性低的问题,研究了一种基于CPLD的接口设计方法;通过对CPLD编程完成大量的逻辑电路设计,简化了接口电路。本设计在工程项目中得到应用,获得了较好的运行效果。     

A design method of digital robust speed servo system considering output saturation

When a robust servo system having an integral element has a large error input, it often reveals windup phenomena caused by output saturation. It is very difficult for a strictly proper and high‐order controller to avoid having windup phenomena caused by output saturation. This paper newly proposes the digital robust speed servo system with a complete algorithm for consideration of output saturation. The proposed algorithm completely considers the output saturation of a robust speed controller connected to a PI current controller in series. Moreover, this method can be applied to both a PI speed controller and an H^∞ speed controller. The experimental results show that a robust speed servo system using the proposed algorithm has a good and stable response for a large step speed command. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 132(3): 68–78, 2000     

高阶无静差数字伺服系统的ITAE性能指标最优控制

解决了大功率数字伺服系统的技术难点,利用最优控制的原理,设计满足ITAE性能指标的控制系统.结合了PID控制,介绍了数字伺服系统的控制策略.在数学模型的基础上,应用二次型性能指标进行最优控制,来设计该对象的优良动态性能和高阶无静差系统的控制参数.以Matlab为编程环境,进行计算机仿真.系统具有对参数变化敏感、调节速度...     

智能协调全闭环位置伺服系统的设计

结合激光内雕机控制系统的改造工程,根据位置伺服系统高性能的要求,设计了一种智能协调全闭环位置伺服系统,它融合了模糊控制及神经网络控制技术的优点,克服了各种非线性因素对系统的影响,大大提高了伺服电机的定位精度和位置跟踪精度,保证了三维激光加工系统的准确性。     

双电机驱动伺服系统神经网络控制器的设计

针对存在未知齿隙和摩擦等非线性的双电机驱动伺服系统的控制问题,给出了双电机驱动伺服系统的模型,设计了基于三角级数多项式扩展的函数链神经网络（FLNN）在线辨识未知的齿隙和摩擦非线性,利用Backstepping方法设计了神经网络控制器,得到了同时使系统跟踪误差、驱动子系统间同步误差及网络权值的一致有界权值调整策略。仿真表明,所提出的控制策略是有效的。     

数字万用表自动测量系统的设计

介绍了1种将数字万用表改进成自动控制测量设备的方法。ICL7106及类似的A/D转换器是数字万用表等数字测量仪器中常见的核心测量元件。通过设计ICL7106 A/D转换器与MCU的接口电路,MCU可以从中获取测量结果数据,配合继电器控制的量程切换系统,可以实现MCU对测量过程的控制。再为MCU添加通信接口,便可以使得该自动控制测量系统能够与其他设备互联,协同工作。