非线性系统Wiener模型辨识

本文采用不同幅值的三电平伪随机m序列作为输入信号,辨识了离散非线性系统Wiener模型的线性脉冲响应函数和非线性增益系数.同时讨论了参数估计的统计特性及其区间估计,并附有仿真结果.     

非线性系统Wiener模型辨识

本文采用不同幅值的三电平伪随机m序列作为输入信号,辨识了离散非线性系统Wiener模型的线性脉冲响应函数和非线性增益系数.同时讨论了参数估计的统计特性及其区间估计,并附有仿真结果.     

天线伺服系统的快速辨识算法

天线伺服控制系统在移动卫星通讯中起着关键性作用,其对象模型的品质直接影响天线伺服控制系统的设计与性能.本文针对天线伺服系统的建模问题提出一种基于系统阶跃响应的快速优化建模方法.利用这一结果,本文建立了0.9 m小口径天线伺服系统的二阶模型.进一步,讨论了基于系统伪随机响应谱密度函数的模型有效性验证方法和模型品质的评价准则,并分别在频域和时域中将由本文方法及最小二乘法所得的模型与系统实际数据进行对比分析.本文辨识方法的优点是计算简单,易于工程应用,对系统阶次不敏感并且能较为精确地描述系统主谐振峰的特性,适用于实际工程中的参数在线整定.     

多维逆M序列及其在多变量系统辨识中的应用

基于Ｍ序列和逆Ｍ序列,提出了多维逆Ｍ序列发生器的结构形式。多维逆Ｍ序列近似周期白噪声,无直流分量,各维序列之间互不相关。言语中研究了多维逆Ｍ序列的性质,给出了自相关函数的计算公式。通过使用多维逆Ｍ序列,将多变量系统参数辨识简化为各通道对应的单变量系统参数辨识。多维逆Ｍ序列具有很好的推广应用价值。     

具有谐波减速器的柔性关节参数辨识

为了辨识具有谐波减速器的柔性关节模型的关键参数,设计了一套基于多传感器融合的离线辨识方法,根据电机的位置传感器、电流传感器和关节力矩传感器的实验数据完成柔性关节模型关键参数的辨识.首先,建立采用谐波减速器柔轮输出的柔性关节模型;然后,使用正反转加载力矩的方法辨识出电机的力矩系数;并在空载的情况下,由关节力矩和电机输出力矩分别辨识出关节端和电机端的摩擦力;最后,采用敲击法初步辨识出关节的刚度和阻尼后,在关节位置受限条件下,逐渐增加电机输出力矩,得到柔性关节刚度和关节力矩的非线性关系.多次实验的结果显示,辨识出的参数具有较高的重复性,验证了该方法的有效性.     

用于系统辨识的伪随机信号生成程序

本文介绍了用微机产生伪随机信号M序列、L序列的基本原理,并给出一个能产生不同长度M序列、L序列的实用Z80汇编程序。图3     

电弧炉电极调节系统的参数辨识算法

本文对电弧炉电极调节系统的动态模型提出了两种考虑死区非线性问题的参数辨识算法.仿真实验与现场辨识都证实了所提算法的有效性。     

基于高阶统计特性的非高斯AR模型的阶次辨识

提出一种基于输入输出信号的三阶累积量 (third ordercumulants)对非高斯AR模型阶次p进行辨识的新算法 .该算法依模型阶次递推 ,通过求解代价函数J(^p) 的首次最小值 ,确定AR模型的阶次估计值 ^p .理论分析和仿真结果均显示 ,该算法具有良好的收敛性和精确性 .     

直流伺服系统模型及其辨识

伺服系统又称为随动系统,是构成自动化体系的基本环节,是由若干元件和部件组成的具有功率放大作用的一种自动控制系统。系统辨识是指当用户无法从物理上得出所研究系统的数学模型,但可以通过适当的实验手段测试出系统的某种响应信息时,就可以根据它来获得系统的数学模型。本文完成了对直流伺服系统的建模以及辨识,尤其是利用系统的阶跃响应数据对直流伺服系统的模型进行了直接辨识,即由系统阶跃响应采样数据构造线性方程组,通过对方程组求解估计出系统参数。最后,对辨识出的系统进行仿真,通过将仿真结果与原阶跃响应数据比较表明,本文所采用的辨识方法取得了良好的辨识效果。     

直流伺服系统模型及其辨识

伺服系统又称为随动系统,是构成自动化体系的基本环节,是由若干元件和部件组成的具有功率放大作用的一种自动控制系统。系统辨识是指当用户无法从物理上得出所研究系统的数学模型,但可以通过适当的实验手段测试出系统的某种响应信息时,就可以根据它来获得系统的数学模型。本文完成了对直流伺服系统的建模以及辨识,尤其是利用系统的阶跃响应数据对直流伺服系统的模型进行了直接辨识,即由系统阶跃响应采样数据构造线性方程组,通过对方程组求解估计出系统参数。最后,对辨识出的系统进行仿真,通过将仿真结果与原阶跃响应数据比较表明,本文所采用的辨识方法取得了良好的辨识效果。     

航天机电伺服系统的自抗扰控制

航天机电伺服系统作用是接收火箭控制系统的指令信号并带动空气舵或者喷管跟随指令信号运动,其在应用上的主要特点是负载特性变化大.传统的PID算法在航天机电伺服系统上的应用已经比较成熟,但是在空气舵或者喷管本身负载特性发生改变时,传统的PID算法的控制效果会明显下降.因此,本文建立了航天机电伺服系统柔性运动模型,并提出了将自...     

电液伺服系统多项式非线性建模与控制一体化设计

常规电液伺服系统PID控制无法克服非线性因素影响,存在跟踪准确性和鲁棒性问题.因此,本文提出电液伺服系统多项式非线性H∞控制律设计方法,改进电液伺服系统的控制性能与鲁棒性.首先利用多项式非线性模型对电液伺服系统进行系统辨识,得到以误差作为状态变量的多项式非线性模型;然后设计多项式非线性控制律,证明所提出控制律可以保证系...     

多自由度伺服系统的非线性解耦控制

多自由度伺服系统各轴之间存在的非线性耦合,是影响系统控制性能的一个重要因素,为了提高系统控制性能,本文研究了多自由度伺服系统的解耦控制．首先建立了多自由度伺服系统的一般化耦合数学模型;然后根据Singh法求出逆系统;最后结合期望的标称线性传递函数,算出解耦控制规律．本算法避开微分几何理论,直接对矩阵进行运算,易于理解．文章给出了应用此方法对3轴仿真转台进行解耦控制的例子．     

Identification of smooth nonlinear dynamical systems with non-smooth steady-state features

This work discusses the identification of single-block smooth nonlinear discrete-time polynomial models with non-smooth steady-state features. Based on bifurcation theory, conditions are developed and used to determine some general aspects of the model structure and also to determine some constraints on the parameters required to guarantee the aforementioned features. The procedure uses only smooth functions of the regressors, a single possibly smooth input and some prior knowledge about the steady-state behavior. The non-smooth static function is here obtained by interchanging the stability of two sets of equilibria at the break-point, which corresponds to guaranteeing a transcritical bifurcation. This work discusses how to determine the domain over which the results are valid. The procedure is illustrated with simulated and experimental data.     

考虑齿隙伺服系统的反步自适应模糊控制

针对具有未知参数和齿隙非线性的机电伺服系统,引入一种近似死区函数建立了系统的数学模型,给出了死区函数中参数的选取方法.用两个自适应模糊逻辑系统在线逼近机电伺服系统中的未知参数和非线性环节,从而避免了对每个未知参数推导自适应律.基于反步法设计了自适应模糊控制器,可抑制未知参数和齿隙非线性对系统性能的影响.采用Lyapunov方法证明了位置跟踪误差的指数收敛性.与PID控制方法对比的仿真实验表明,本文方法能够显著减小齿轮间传递力矩的振荡,并具有很好的控制精度和鲁棒性.     

含执行机构未知动态的液压伺服系统输出反馈控制

针对含有未知动态(如:执行机构、负载等)液压伺服系统,提出一种基于未知系统动态估计器的输出反馈控制方法.该方法不依赖于函数逼近器和传统反步控制设计,且无需难以测量的系统内部状态.首先,为避免反步控制和系统全部状态,引入等价变换,将含液压执行机构的伺服系统高阶严格反馈模型转化为Brunovsky标准型,进而运用高阶滑模微分器观测转化后的系统未知状态.控制器设计中引入描述收敛速率、最大超调量和稳态误差的性能函数,保证预设控制系统稳态和瞬态控制性能.为补偿系统集总未知动态影响,设计一种仅含一个调节参数并保证指数收敛的未知系统动态估计器.该输出反馈控制器可以实现对系统输出的精确跟踪控制.最后,通过数值仿真结果表明了所提出算法的有效性.     

Speed control strategy of dual flexible servo system considering time-varying parameters for flexible manipulator with an axially translating arm

Many factors lead to fluctuations of output speed in the motor side during the movement processes in a flexible manipulator with an axially translating arm. These factors include the time-varying characteristics of manipulator parameters, external disturbance, and flexibility in the manipulator. The vibration of flexible manipulators is strengthened by fluctuations of output speed, which seriously affects the motion accuracy. Therefore, a variable parameters proportional–integral (PI) control strategy based on disturbance observer is adopted to reduce fluctuations of output speed in a dual flexible servo system. First, the dynamic model of the dual flexible servo system is established by the assumed mode method. Then, the variable parameters PI control strategy is applied to the servo system, and the controller parameters in different conditions are selected by pole placement strategies. Finally, numerical simulations and control experiments of the servo system are carried out. The results show that the control strategy using the variable parameters and disturbance observer could reduce fluctuations of output speed and improve the motion accuracy of flexible manipulators.     

基于反步自适应控制的伺服系统齿隙补偿

齿隙是影响机电伺服系统动/静态性能的一个重要因素. 为了减小其不利影响, 该文以存在不确定参数的机电位置伺服系统为研究对象, 针对系统中存在的齿隙非线性, 应用反步积分方法, 通过逐步递推选择Lyapunov函数,设计了基于状态反馈的自适应控制器. 通过理论分析以及与传统PID控制的仿真结果比较表明, 该方案显著地降低了齿隙对伺服性能的影响, 提高了系统的跟踪精度和鲁棒性.     

电-气位置伺服控制系统的研究进展

由于气压驱动系统本身具有强非线性、固有频率低、刚度低和阻尼小等特点,实现高精度的位置伺服控制比较困难．针对我国在这方面所做工作相对较少的现状,从电-气位置伺服系统的控制方式和控制策略两方面综述了近年来的发展状况．并对各种方法的优缺点进行分析和比较,同时探讨了这一研究领域的发展方向和需要解决的问题．     

伺服系统的反馈控制设计研究综述

伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,例如射电望远镜天线伺服系统、雷达伺服系统、动中通伺服系统、硬盘驱动伺服系统、金属切割系统和数控机床等.为了满足伺服系统的高性能要求,先进的控制算法设计越来越受到关注.本文以天线伺服系统和硬盘驱动伺服系统为例,阐述了伺服控制系统中普遍存在的高频谐振、带宽约束和外界扰动等共性问题,从系统的干扰抑制、跟踪性能和鲁棒稳定性问题的角度,归纳了伺服系统主要的控制器设计方法.