基于开闭环迭代学习位置调节的直线伺服系统

针对磁场定向矢量控制下的永磁直线同步电机伺服系统,提出开闭环迭代学习位置调节器,实现参考位置信号的准确跟踪控制。详细分析了开闭环迭代学习位置调节下的直线伺服系统结构与数学模型。给出直线伺服系统位置调节器结构及带有遗忘因子的开闭环迭代学习位置调节算法。方波位置跟踪及突加负载实验结果表明,开闭环迭代学习控制具有系统响应速度快,位置跟踪准确的特点,同时可以有效保证受扰状态下的鲁棒性能。     

伺服系统中一种新型前馈控制结构的研究

跟踪性能是伺服系统的本质性能,前馈控制是提高交流伺服系统跟踪性能的一种有效手段。在速度前馈的基础上,研究了在转矩闭环的给定信号上增加转矩前馈的新型前馈控制结构,以提高伺服系统的位置跟踪性能。实验结果显示该控制结构大幅度地减小了交流伺服系统梯形响应或S曲线响应中的加减速段的位置跟踪误差。     

基于LQR的直流电机伺服系统三闭环PID控制器设计

针对直流电机伺服系统三闭环PID控制问题,采用LQR方法整定相应的PID参数。根据理论建模与实验建模相结合的方法,建立直流伺服系统的数学模型;在此基础上给出三闭环PID控制系统的结构,并转换成能够利用LQR方法整定相关参数的等效结构。针对电机伺服系统的位置控制,引入位置偏差以及位置偏差的积分作为新的状态变量,并结合电机系统的转速、电流以及位置构成新的状态空间方程,针对新的状态空间模型采用LQR计算反馈矩阵,进而根据对应关系求出三闭环PID控制系统各控制器的参数。最后,进行了仿真实验以及物理实验,实验结果验证了该方法的有效性。     

PID双闭环在吸盘机械手位置控制系统中的应用

针对步进电机实际应用中会出现失步或过冲现象导致的速度和位置控制不准问题,结合吸盘机械手移动定位问题,设计了一种基于PID双闭环算法的步进电机位置控制系统。该系统由STM32控制器、光电编码器、槽型光电开关以及LV8729驱动电路等组成。在软件上研究了以PID双闭环算法为基础,探究了步进电机位置的闭环控制方法,并在实际项目中验证了系统控制方案的可行性和良好的控制性能。     

总线伺服系统前馈控制的分析与应用

本文分析伺服系统中速度前馈和转矩前馈的原理及作用,针对传统微分提取速度和转矩前馈量的控制方法存在的不足以及总线伺服系统位置轨迹规划在驱动器内部的特殊性提出了一种新型速度和转矩前馈量的提取方法,并在三轴冲压机械手上进行了应用测试,对比每轴测试结果证实本文方法的可行性和优越性。     

交流永磁伺服系统技术讲座 第二讲 伺服系统的组成(一)

四、伺服系统组成伺服系统主要由三部分组成:被控制的机械对象,伺服电动机,控制装置。按传感器安放的位置分为全闭环和半闭环两种控制结构。全闭环控制:不仅控制伺服电动机, 而且对受控机械对象终端的速度或位置也进行控制。因此,不仅在伺服电动机的输出端,而且机械机构终端也要放置传     

基于离散滑模原理的位置伺服系统模糊控制器设计

针对位置伺服系统,根据离散滑模控制的原理和模糊控制理论,设计了一种新型离散滑模控制器,以指令信号的前馈作为平均控制,采用模糊推理来调节开关控制的幅度,有效地削弱了系统的“抖振”。实验研究表明,由控制器构成的位置伺服系统,能很好地实现对指令信号的跟踪,具有较强的抗参数摄动和抗干扰能力,表现出良好的控制性能。     

离散滑模变结构控制系统的设计

本文给出了一种离散滑模控制策略及最优滑模面的设计方法。针对一个直流ＰＷＭ伺服系统，进行了离散滑模控制。仿真结果表明，离散滑模控制能使伺服系统获得更为优良的性能。     

人工腿中直线电机位置伺服系统仿真与设计

首先,采用“阶跃响应最佳准则”设计位置伺服系统闭环传递函数,接着设计伺服系统控制器结构,在没有提高系统阶次的情况下,提高控制系统型号,该方法对控制对象的性能参数有较强的鲁棒性能;然后,用MATLAM提供的控制系统工具箱和SIMULINK仿真工具对直线电机位置伺服系统进行仿真和优化;最后,采用DSP数字信号处理芯片实现伺服系统。     

自适应滑模跟踪控制交流伺服系统

本文针对高精度伺服系统,提出一种离散自滑模跟踪控制策略,用李亚普诺夫稳定性理论设计位置环自适应控制器,使系统在趋近滑模平面的过程中始终跟踪理想的趋近过程,快速到达滑模平面,通过在实际交流伺服系统中的应用,表明该控制方法使系统具有良好的鲁棒性,快速性和无超调,并显著地减小了抖振。     

基于迭代学习控制的永磁直线同步电机伺服系统

针对永磁直线同步电机伺服系统,采用迭代学习控制策略来实现参考位置信号的跟踪控制。详细分析了迭代学习ILC伺服控制器的模型结构,并给出伺服控制器的迭代学习更新法则。采用高性能DS1103控制器作为控制核心,搭建永磁直线伺服系统。实验结果表明,迭代学习控制下的永磁直线伺服系统具有准确的位置跟踪能力,对外部扰动具有很强的鲁棒性。     

基于多伺服控制模式的运动控制系统研究与应用

基于多伺服控制模式的运动控制系统能够实现高性能的运动控制和多样化的运动功能。首先分析永磁同步电机及其驱动器的位置/速度伺服控制模式,然后提出在同一个运动控制系统中应用多伺服控制模式的概念,最后,基于位置/速度伺服控制模式,实现了坐标平台的精确往返运动控制和滚筒的连续匀速旋转运动控制,同时介绍了系统的构成,并对系统参数作了详细分析。该系统为各种机电一体化设备提供了最佳解决方案,在运动控制和过程控制领域有良好的应用前景。     

基于扰动观测和补偿的PMSM伺服系统位置跟踪控制

针对存在参数摄动和外部扰动力矩的PMSM伺服系统位置跟踪控制问题,提出一种基于扰动观测和补偿的滑模控制方法。采用扰动观测器估计系统参数摄动以及负载力矩,并在此基础上对等效扰动进行补偿,减小了模型不确定性对系统控制性能影响,系统的位置跟踪误差由0.85 rad减小到0.35 rad;在保证系统稳定性的前提下,去除了常规滑模控制中的不连续控制项,有效地减小了抖振。实验结果表明,与工程上常用的PID算法相比,基于扰动观测和补偿的滑模控制算法不仅能够显著提高PMSM伺服系统的位置跟踪精度,而且能有效地削弱抖振。     

基于细菌觅食优化算法的永磁同步电机位置伺服系统模糊控制策略

针对PID控制器参数固定而引起永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统控制效果不佳问题,设计了基于细菌觅食优化算法的模糊控制器。该位置控制系统是以空间矢量控制为理论基础,由位置环、速度环、电流环构成的PMSM三闭环控制系统。在MATLAB/Simulink环境中将模糊控制器应用在系统位置环上。对比仿真结果发现,参数优化后的模糊控制器在系统位置环的作用更加优越,完全克服了传统PID控制器的缺点,能有效提高电机位置控制的快速性和准确性。     

基于迭代学习与FIR滤波器的PMLSM高精密控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)运行时易受端部效应、摩擦力、负载扰动、参数变化等不确定性因素的影响而难以达到高精度跟踪控制的问题,提出一种基于迭代学习与有限冲击响应(FIR)滤波器的控制方案。PMLSM伺服系统执行重复任务时,迭代学习控制(ILC)可有效地抑制重复性扰动,具有很高的控制精度,但执行非重复性任务时很难获得较高的控制精度。为了进一步改善基于ILC的PMLSM伺服系统运行迭代1次的跟踪精度,利用ILC的输出信息来设计FIR滤波器,进而用FIR滤波器来代替ILC,使控制系统达到最优的ILC,以提高系统的跟踪精度。采用滑模控制(SMC)对FIR滤波器进行补充,使位置误差快速收敛到一定的界限内,以提高系统的抗扰能力。实验结果表明,所提出的控制方案使系统具有很高的位置跟踪精度和很强的鲁棒性。     

模型算法控制的交流位置伺服系统

针对传统交流位置伺服系统存在的结构复杂及其系统性能受不确定性影响严重等缺点,综合模型算法控制（MAC）在线实时预测、优化、反馈校正的优点,提出一种用于交流位置伺服系统的MAC控制方案,采用交流位置伺服系统的一阶ARMA模型为预测控制的参数模型,并在此基础上优化、校正,不但有效地实现了系统在各种运行条件下的性能最优,而且控制算法简易,很好地满足了动态较快的电动机实时性要求。对系统的稳定性和鲁棒性进行了分析、论证,表明无论模型如何失配,系统均稳定、无输出静差,鲁棒性强,实验结果进一步证明,在MAC控制下,交流位置伺服系统具有很高的静态精度和良好的动态跟踪性能。     

永磁同步电机位置伺服系统的有限时间控制

针对永磁同步电机位置伺服系统控制问题,对有限时间控制技术的应用进行了研究.依据有限时间控制理论,利用反步构造法,对系统的位置环提出了一种基于反馈线性化和有限时间控制技术的策略.对干扰情况下闭环系统的性能进行了严格的数学分析.仿真结果表明:与传统的基于PD和反馈线性化的控制方案相比,基于有限时间控制技术的控制方案不仅使得闭环系统的位置跟踪误差具有更快的收敛速度,而且通过调节控制器参数可以使稳态误差的边界更小,系统具有更强的抗干扰能力.仿真结果验证了该方法的有效性.     

高性能机械伺服系统运动控制技术综述

高性能机械伺服系统广泛应用于民用及军事工业领域,其性能的改善可以提高设备的生产能力和产品质量.回顾了高性能运动控制技术的发展历程,归纳出高性能运动控制器的基本设计思想;总结了近年来在前馈跟踪控制、闭环控制以及摩擦补偿技术方面的主要研究成果;最后讨论了该领域尚待解决的问题.     

带变惯量负载的感应电机模糊控制策略研究

文章对带非线性变惯量负载下感应电机控制系统提出了几种模糊控制策略.将数学模型和启发式学习方法、模糊逻辑和线性多变量控制技术相结合设计了矢量控制系统中的内部电流控制器;采用基于模糊模型的预测控制技术设计了系统外部的转速/位置控制环,以解决电机模型和负载情况的非线性特性.在非线性动态过程的建模中,融入了模糊逻辑和局部线性模型.仿真和实验结果显示,这种新颖的模糊控制策略具备优良的动态性能、较高的鲁棒性,完全满足高精度位置伺服系统的要求.     

重复控制算法在转台伺服系统中的应用

针对转台伺服系统中周期性波动力矩扰动抑制问题,利用重复控制算法能以十分简单的控制器形式高精确度地完成跟踪或抑制周期性参考信号或扰动信号的优点,提出了一种基于扰动观测器的鲁棒学习控制算法.给出了基于扰动观测器的转台伺服系统结构图,并将重复控算法引入到基于扰动观测器的扰动补偿策略中.L2稳定性定理证明该方法保证了闭环系统的稳定性和对期望信号的渐近跟踪;仿真结果也表明,该方法较传统方法既有效地抑制了系统周期性波动力矩,又提高了系统运动曲线的跟踪性能.