基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制（LFFC）补偿技术.学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分.在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制.仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度.     

永磁直线同步电机端部效应及其补偿技术

针对高精度数控机床用的交流永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统，分析研究了PMLSM的端部效应对直线伺服系统跟踪性能的影响，并在此基础上引入学习前馈控制(LFFC)补偿技术.学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式，其包含反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分.在系统和扰动定性知识的基础上，设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制.仿真结果表明，该方案有效地克服了永磁直线同步电机特有的端部效应所产生的推力波动对系统的影响，实时补偿端部效应引起的非线性时变扰动，提高了系统的伺服精度.     

基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制(LFFC)补偿技术。学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分。在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制。仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度。     

基于滑模和神经网络的永磁直线伺服系统控制

针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统，提出一种将非线性神经网络控制和滑模控制相结合构成的双自由度控制策略，该控制策略解决了直线伺服系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾，滑模输入控制器保证了系统对给定的快速跟踪性能；神经网络输出反馈控制器对系统参数变化和阻力扰动（包括直线电机的端部效应力）进行很大程度的抑制，并可以削弱滑模控制的抖振对系统稳态性能的影响，仿真结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时，对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性。     

基于变结构控制的PMLSM矢量伺服系统

该文针对永磁直线同步电机的伺服控制,探讨了一种基于矢量控制逆变器和光栅尺的位置、速度伺服控制方案。速度调节器采用变结构PI控制算法,在消除静差的基础上,提高永磁直线同步电机的响应速度。位置调节器采用PD控制算法,使系统具有平稳、快速、无静差的跟随性能。仿真验证了其可行性,易于实际应用。     

迭代学习PMLSM跟踪控制

在具有重复运动轨迹跟踪系统中,为了抑制永磁同步直线电机系统模型的不确定性、外部扰动,提高跟踪精度,提出用前馈-反馈结构来控制PMLSM的运动过程。重复迭代学习前馈控制可以提高系统轨迹跟踪性能,而IP反馈控制对参数变化和外部扰动有很好的抑制作用,提高系统的稳定性。Matlab仿真结果验证了方法的有效性。     

数控机床永磁同步直线伺服系统免疫控制

针对数控机床永磁同步直线电机(PMLSM)伺服进给系统存在的波纹推力扰动、齿槽力扰动、端部效应扰动和其他不确定性扰动的问题,应用免疫反馈系统的免疫性原理在传统PID基础上设计了一种免疫PID控制器.免疫系统在大干扰和不确定性环境中都具有很强的鲁棒性和自适应性,使伺服系统既具有快速响应和设计简单的特点,又结合了免疫控制的抗干扰特性.在M ATLAB环境下对永磁同步直线电机数控机床伺服进给系统进行仿真,结果表明,此种控制方案下的PMLSM伺服系统具有更好的控制精度、较快的响应速度和较小的超调量,抗干扰能力更强.     

基于矢量控制的永磁交流伺服系统运行性能分析

永磁同步电机矢量控制系统在很多场合得到了应用,但由于矢量控制技术依托于永磁同步电机的数学模型,其系统性能受电机参数影响较大。研究利用SIMULINK搭建基于矢量控制的电流、转速双闭环矢量控制系统,采用Id=0磁场定向矢量控制理论分析电机的电参数和机械参数对永磁同步电机调速控制系统性能的影响。在不同给定转速、不同参数下对电机运行性能的影响进行了仿真分析。仿真结果表明:定子电阻突加对电机运行性能影响不明显,机械参数的突加会使电机动态性能变差,转速波形的上升时间明显变长,电参数对电机动态性能影响较小。该研究为后续电机参数辨识和补偿研究提供了基础。     

基于矢量控制的永磁交流伺服系统运行性能分析

永磁同步电机矢量控制系统在很多场合得到了应用,但由于矢量控制技术依托于永磁同步电机的数学模型,其系统性能受电机参数影响较大.研究利用SIMULINK搭建基于矢量控制的电流、转速双闭环矢量控制系统,采用Id=0磁场定向矢量控制理论分析电机的电参数和机械参数对永磁同步电机调速控制系统性能的影响.在不同给定转速、不同参数下对电机运行性能的影响进行了仿真分析.仿真结果表明:定子电阻突加对电机运行性能影响不明显,机械参数的突加会使电机动态性能变差,转速波形的上升时间明显变长,电参数对电机动态性能影响较小.该研究为后续电机参数辨识和补偿研究提供了基础.     

永磁直线同步电机快速位置伺服控制

该文针对直接驱动式的永磁直线同步电机陕速伺服控制问题,探讨了一种基于矢量控制逆变器和光栅尺的快速位置伺服控制方案.其中,以推力、速度为内环,且动态时保持最大推力,确保位置系统中执行单元的快速响应性能,位置调节器采用Bang-Bang+ PD的双模控制算法,使系统具有平稳、快速、无静差的跟随性能,仿真验证了其可行性.最后,介绍了以嵌入式CPU为控制核心的技术实现方案.     

基于模糊小脑模型神经网络的直线伺服跟踪控制

以永磁直线同步电机为被控对象，在高精度直线伺服跟踪控制系统中，为使输出响应快速地跟踪输入指令，需要克服系统滞后、未建模动态、不确定性以及负载的变化因素等的影响.为此，提出了一种模糊小脑模型(FCMAC)神经网络直接逆控制的方案，可动态地克服上述这些因素的影响.同时，还给出了较详细的原理分析及实现过程.仿真结果表明，此控制方案是十分有效的，能够明显地提高伺服系统的快速跟踪能力，并使系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

基于神经元补偿的直线伺服系统全程滑模控制

针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统，提出一种基于神经元补偿控制的全程滑模变结构控制策略，该控制策略是使控制系统从开始就处于所设计的滑动模态上并将其保持，解决了以往变结构控制中能达阶段的鲁棒性问题，通过神经元控制的补偿作用，削弱了滑模控制引起的抖振，仿真实验结果表明，该策略对系统参数变化和负载扰动等不确定因素具有很强的鲁棒性，而且提高了直线伺服系统的伺服精度。     

基于BP神经网络的永磁直线电机逆控制系统分析

将交流永磁直线电动机作为被控对象，利用自适应逆控制理论设计了BP神经网络自适应逆控制系统，解决了模型摄动和参数不确定性等问题，提高了系统的稳定性与鲁棒性；利用逆控制器的快速反应能力保证了系统的高性能。     

神经网络补偿的PID控制在电液力矩伺服系统中的应用

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备,能否准确的模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键．设计了用于驱动船舶减摇水舱试验台架的电液力矩伺服控制系统,引入神经网络结构补偿的PID方法来实现PID的参数整定,仿真结果表明神经网络补偿的PID控制效果明显优于普通PID系统     

直线电机伺服系统的无模型自适应控制

针对直线电机对扰动和系统参数变化的敏感性和由于摩擦力和推力脉动使系统具有明显的非线性特性,设计了基于C-SPACE实时仿真系统的无模型控制器,用Matlab/Simulink搭建了控制算法,并进行了硬件在回路仿真,采用基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制方法,对应用C-SPACE实时仿真系统进行了算法分析。此外,对无模型控制算法和常规PID算法进行了分析比较,实验结果表明,无模型自适应控制算法在控制直线电机时的控制效果都要优于PID控制,比PID算法更为简洁化。     

最优预见补偿控制在PMLSM伺服系统中的应用

简要地介绍高精度、微进给永磁直线交流同步电机（ＰＭＬＳＭ）伺服系统的ＩＰ位置控制后,提出对该系统的最优预见前馈补偿,以提高系统的跟踪性能。     

Pneumatic force servo system based on disturbance observer

In order to design a low-cost pneumatic force servo system with large output forces, a scheme of a booster cylinder controlled by high speed solenoid valves is proposed. A nonlinear model of the system is established, in which the hysteresis of high speed solenoid valve is considered. In order to deal with parameter uncertainty and disturbances of noise and friction, a feed-forward control method based on a disturbance observer is proposed. A practical pneumatic force servo system is used to testify the feasibility of the proposed controller. The experimental results show that pneumatic force servo system based on the proposed controller has high force tracking accuracy and quick response.