基于重复控制的高精度转台齿槽力矩波动抑制方法

齿槽力矩波动是有槽无刷直流电机固有的特性,其对高精度测试转台的速率平稳性造成很大影响.针对齿槽力矩波动周期性的特点,基于内模原理,提出了一种改进型离散重复控制方法来抑制力矩波动,提高速率平稳性性能.仿真结果表明基于改进型离散重复控制的控制方法可有效抑制高精度转台控制系统的周期性齿槽力矩扰动.     

高精确度速率转台伺服控制系统波动力矩的抑制

针对高精确度速率转台调试中存在的波动力矩干扰问题,在分析了干扰产生机理的基础上,通过实验测试确定了波动力矩的频率成分,并给出了具体的数学表达式.采用重复控制方法,分析了系统的稳定条件,设计重复控制器,实现对此类波动力矩的有效抑制.实验测试结果表明,设计的重复控制器能够克服周期性的波动力矩干扰,速率稳定性能优于常规的控制器.     

重复控制在伺服系统中应用研究

伺服系统中位置环一般采用PID控制,在跟踪三角波或正弦波等周期性给定的场合时,采用PID控制动态响应特性受到制约,为了改善PID型位置控制的动态响应性能,引入改进型重复控制器。实验结果表明:该控制方法获得良好的动态响应和控制精度,并且方法实现简单,参数选取简便易行,易于工程应用,具有实际应用价值。     

重复补偿PID控制在交流伺服系统中应用

针对交流伺服系统存在参数时变、负载扰动以及交流电动机的非线性特性等因素,采用传统的控制方法无法满足控制要求,提出了一种基于重复补偿的PID控制算法.该算法在充分利用重复控制优点的基础上进行改进重复控制结构,并将其嵌入到常规的PID控制中,形成一种具有较强的抗干扰能力、较好的跟踪性能的控制算法.该控制算法容易实现,具有较强的实用性.仿真结果表明该设计方法的有效性和可行性.     

位置伺服系统控制算法的研究

传统PID控制在伺服系统高精度位置跟踪和改善系统品质方面已露出诸多不足,且系统中存在的控制干扰和测量噪声会在很大程度上影响伺服系统的跟踪精度.提出一种带有卡尔曼滤波器的重复控制补偿PID和前馈补偿相结合的控制方法.通过仿真证明该控制方法能以较高的精度跟踪周期性输入信号,且有较好的抑制随机扰动和鲁棒性.     

高精确度伺服转台控制系统中的扰动力矩补偿

摩擦力矩和电机波动力矩是影响高精确度伺服转台控制系统位置跟踪精确度的主要因素。针对系统中摩擦力矩和电机波动力矩等扰动力矩补偿问题,提出一种综合的扰动力矩补偿控制策略。基于摩擦观测器提出一种PD前馈控制方法,对系统中的动态摩擦力矩进行了补偿,并利用Lyapunov稳定性理论对所提出的方法进行了系统稳定性分析。结合基于重复控制器的扰动观测器进一步提出一种综合的扰动力矩补偿控制策略。一方面,摩擦补偿方法可以对系统中的摩擦力矩进行补偿;另一方面,插入的重复控制器可以很好地抑制系统中的周期性波动力矩,而扰动观测器则用来补偿重复控制及摩擦补偿时给系统带来的不确定性。仿真结果证明了所提出的方法的有效性。     

周期性输入的直线伺服系统改进重复控制

针对直线电机驱动的凸轮加工随动系统实际加工应用中,要求系统既要对周期性输入信号具有跟踪能力,又要对周期性扰动具有抑制能力。对这一问题,根据基于内模原理的重复控制理论设计实用性强的插入型重复控制器,来消除由周期性输入的基波和谐波所引起的误差,以便减小系统周期性稳态跟踪误差。为进一步改善控制器的性能,有效地增加运行带宽,设计改进的插入型重复控制器,减小系统的跟踪误差,使得系统的跟踪性能得到更好的改善。最后,对直线伺服电机驱动的凸轮加工中心进行了仿真研究,结果表明所提出的控制方案提高了系统跟踪性能和鲁棒性能,既有效地抑制系统周期性扰动的影响,又对周期性输入信号实现准确跟踪。     

转台伺服系统负载转矩估计研究

针对转台系统工作时负载转矩和系统参数变化大的特点,建立了伺服系统负载机械运动离散模型,设计了负载转矩观测器对负载进行估计。建立了电机系统扩展卡尔曼滤波模型并对转子角速度和角度进行估计。通过估计的电机转子角速度值和角度值得到减速器输出端相应值从而对伺服系统负载转矩进行估计。仿真结果表明扩展卡尔曼滤波方法能准确估计电机状态,负载转矩观测器能准确估计负载转矩,对提高转台伺服系统跟踪精度具有一定的理论意义。     

最优PID控制算法在飞锯位置伺服系统中的应用

文章提出了一种基于飞锯位置伺服系统的PID最优控制策略,介绍了PID算法的数字化方法、PID参数的设定方法及在飞锯集团伺服系统中PID参数的自整定方法,以求飞锯位置伺服系统对位置控制的高精度。     

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。     

超低速、高可靠空间二维转台伺服控制系统设计

为了实现空间二维转台在轨高可靠性和低成本的应用,同时具有低速平稳运动、高精度跟踪和360°全范围连续工作等能力,建立了以FPGA芯片为核心的步进电机矢量控制系统,通过电流正弦细分表的PWM斩波调节实现步进电机的128细分精准控制,以21位光电编码器作为位置反馈,谐波减速器作为传动机构,实现了二维转台的开环控制、速度实时...     

硬盘两级伺服磁头定位系统的鲁棒控制

为实现更快捷和精确的硬盘磁头定位,在硬盘固有的音圈电机上附加一个压电微激励器,从而构成了硬盘两级伺服磁头定位系统。在控制系统的设计中,利用了压电微激励器的频率特性来估计其位移输出,进而估计音圈电机的输出位移;对音圈电机的控制设计采用了一种积分增强的鲁棒完美跟踪（RPT）控制技术,实现快速、平稳和无静差的定点跟踪;微激励器环路的控制采用定值比例及滤波器,使得合并的位移输出能更快地跟踪目标磁道。仿真和实验结果验证了设计的有效性。     

直流伺服系统单值预估离散滑模控制

为了保证闭环系统的鲁棒稳定性,根据不确定系统的名义模型设计理想滑模面,并以名义模型作为预测模型,利用当前及过去时刻的滑模信息预测将来时刻的滑模动态,将预测控制理论中滚动优化、反馈校正的思想引入离散滑模控制系统的设计,提出了基于单值预估控制算法的离散滑模控制系统设计方法。仿真结果表明,该方法不仅完全消除了抖振现象,且能保证闭环系统的鲁棒稳定性。另外,由于采用了单值预估,使得控制算法非常简单。     

基于模糊控制的交流伺服系统

将模糊控制器用于交流伺服系统的控制，利用模糊控制不依赖于对象模型和鲁棒性强的优点来克服交流伺服系统中参数漂移、非线性和耦合等因素的影响。实验结果表明基于模糊控制的交流伺服系统具有较快的响应速度、较高的稳态精度和较强的鲁棒性。     

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。     

电液伺服力控系统的模糊学习控制

研究了模糊控制与学习控制相结合的控制方法，既保持模糊控制的强鲁棒性的优点，又可通过选择合适的学习算法修正不完善的模糊规则。设计出结构合理的模糊学习控制器，将其应用于电液疲劳试验机力控系统，并进行了仿真研究。仿真结果表明对于该系统采用模糊学习控制，效果明显优于传统的PID控制。     

基于Fuzzy-PID控制的雷达伺服系统研究

针对传统PID控制方法存在的参数控制难度大、动态性能差等缺陷,提出基于Fuzzy PID控制器的雷达伺服系统。根据需求设计了以模糊控制器为核心的Fuzzy PID控制器,将传统PID控制与模糊控制进行有效结合。通过MATLAB软件对基于Fuzzy PID控制器的雷达伺服系统进行仿真实验。与传统PID控制方法相比,Fuzzy PID控制显著提高了雷达伺服系统的快速性和平稳性,有效改善了伺服系统的动态性能。     

某型装备随动系统自动检测中典型控制信号的实现

由于高炮炮塔具有很大惯量,起始运动时不可能立即达到设定的速度.在随动系统试验中,如果给定试验信号的速度变化较大,会给该高炮的启动带来剧烈振荡,造成机械冲击.根据该型高炮测试试验的实际情况,实现了该型装备自动检测系统中正弦机典型控制信号,采用更为合理的引导算法,使引导信号与正常信号的衔接无速度、加速度的突变,达到了较好的...     

航空宽调速交流伺服系统的模糊控制

针对航空宽调速交流伺服系统存在着高的功率密度、低转动惯量,系统必须采用高速、低惯量的永磁同步电动机特殊特点,依据模糊控制理论在宽调速系统中的应用,提出了此系统适用的模糊控制器设计的基本原则和变量的变区间模糊化方法,解决了在该系统的控制中不仅需要保证全调速范围有好的快速性和低的超调量,还要克服因电机非正弦磁场、齿槽效应与功率电路换流产生扰动等问题。经仿真验证了该设计方法的正确性。