开关噪声对电流控制精度影响及抑制策略

在高精度应用场合,对伺服系统的控制精度提出了极高的要求。伺服系统的控制精度很大程度上取决于反馈测量的精度,位置、速度反馈精度可通过提高编码器的绝对精度进行提升,且对外界干扰并不敏感,而电流采样环节对开关噪声较为敏感,噪声会造成输出转矩波动,降低伺服系统控制精度。从伺服系统高精度电流采样原理出发,研究开关噪声对电流控制精度的影响,提出一种具有连续输出的SINC3滤波器结构和一种提高稳态电流控制精度的方法。通过实验结果可知,该方法对开关噪声造成的电流波动有明显的抑制效果,具有很强的工程指导意义。     

永磁直线同步电机的自适应迭代学习控制

永磁直线同步电机驱动的伺服随动系统,既要对周期性的输入信号具有跟踪能力,又要对周期性的扰动具有抑制能力。对这一问题,从迭代学习控制的本质出发,与自适应算法相结合,提出了一种自适应迭代学习控制策略,解决了伺服系统中对周期性输入信号的跟踪问题,以及对参数摄动和不确定性干扰,尤其是对周期性扰动的抑制问题。在永磁直线同步电机位置控制实验中,将该方法与传统控制进行对比试验,实验结果表明,该方法能够有效地提高系统的位置控制精度。     

基于自适应模糊控制的X-Y平台滑模控制

首先描述了X-Y数控平台系统及模型建立,然后提出了一种自适应模糊滑模控制的力/位置控制方法.在位置控制部分采用自适应模糊控制去逼近不确定项,用滑模控制器对逼近误差及外部的干扰进行补偿控制;力控制回路采用小脑模型神经网络(CMAC)确定相应模糊调整因子的模糊控制器,把力控制器输出作为位置控制的修正值,通过提高位置的控制精度达到控制力的目的.仿真结果表明,该方法使平台系统的控制精度得到了改善,并对外界环境接触刚度的变化具有一定的自适应性和鲁棒性.     

优化灰色预测补偿永磁同步电动机转速控制

针对噪声以及参数和负载的变化对电机的控制信号产生不可避免的干扰,及其影响永磁同步电动机的转速控制精度和鲁棒性的问题,提出了一种基于优化灰色补偿算法的永磁同步电动机转速控制策略。通过对理想条件下和实际控制中存在的噪声、参数变化以及负载扰动情况下获得的转速值进行比较,用获得的少量比较值预测控制系统未来的转速误差变化趋势,并进行超前预测补偿,使整个系统的快速性和抗干扰性得到改善。通过仿真和d SPACE半物理实验验证,表明了该方法在噪声、参数变化及干扰存在的情况下,有良好的转速跟踪性能和抗干扰性。     

位置伺服永磁电机鲁棒性无差拍预测转速控制

为了提高永磁同步电机位置伺服系统的控制性能,该文提出一种鲁棒性无差拍预测转速控制策略。首先,根据无差拍控制原理对速度环和电流环进行设计。其次,采用增量模型消除了永磁磁链对电流预测的影响。再次,设计扩展状态观测器,对参数不匹配、负载和逆变器非线性造成的扰动进行观测。然后,根据位置伺服系统的特点提出一种补偿策略。最后,通过实验对提出的控制策略进行研究,实验结果表明,该方法能提高系统的稳态控制精度和动态响应速度。     

直线驱动系统中前馈质量与电机常数校准研究

针对直线驱动系统.提出一种新的加速度前馈控制策略及前馈质量与电机常数的校准算法.首先,对传统前馈控制与新的控制策略之优缺点进行了对比,又介绍了直线驱动中的运动控制系统,提出一种精确计算前馈质量与电机常数的校准算法,以补偿传统前馈控制中的不足.实例证明该前馈策略与校准算法能有效提高系统的动态和稳态性能.满足高速、高精度的运动要求.该算法已成功应用于以直线驱动为主导的半导体加工设备中.     

有源电力滤波器的改进重复控制及其优化设计

提出一种有源电力滤波器(APF)的改进重复控制及其优化设计方法。该策略首先在重复控制延时环节中引入零相位低通滤波器,以解决稳定性和稳态精度之间的矛盾,并采用线性超前相位补偿和低通滤波器构建出新的补偿环节,避免控制器设计对被控对象精确数学模型的依赖;然后构建出基于误差和误差变化率非线性函数的免疫反馈控制,以抑制非周期信号的干扰,并确保APF系统具有足够的稳定裕量和动态响应速度;最后以APF有效谐波信号的准确跟踪为优化目标,以合适的系统稳定裕量为约束,利用粒子群算法(PSO)对改进重复控制参数进行优化设计。APF装置的稳态和动态实验结果证明了基于改进重复控制的APF控制策略的正确性和有效性。     

基于DSP的直线电机位置伺服控制策略研究

在综合分析直线电机位置伺服控制系统的动静态性能及抗干扰能力的基础上,对其位置伺服控制策略进行了研究,开发了一套基于DSP的直线电机位置伺服控制系统。该伺服系统提出了用模糊自适应PID控制方法和干扰观测器补偿技术来提高系统的动静态性能,且可以补偿因外力等对系统造成的干扰。重点分析了位置角对系统的影响,进而提出了模型参考自适应算法对位置角进行校正以消除直线电机定位时出现的振荡。实验结果表明,所提出的位置伺服控制系统具有高的动、静态性能。     

基于行星式旋转机构的恒速控制系统研究

为提高光学加工设备的抛光工艺效果,提出了一种基于行星式旋转方式的电机恒速控制系统.通过构建双轴永磁同步电机模型及解耦函数,控制系统对磨头行星式旋转机构中磨盘转速存在的非线性和双轴力矩的耦合性进行有效处理.在控制器中加入多模态PID、耦合力矩补偿、基于位置反馈的摩擦力前馈补偿的复合控制算法,降低了系统耦合性及抑制了工作环境中干扰的影响,提高了系统的控制精度.通过仿真和实验验证了控制系统鲁棒性和控制精度.     

非稳态谐波和间谐波检测的新方法

提出了一种非稳态谐波、间谐波检测的新方法。该方法基于零差算法与增强型锁相环(enhanced phase-locked loop,EPLL)算法。零差算法具有计算量少、性能稳定的特点,利用参考信号对输入信号进行调制,从而得到非稳态谐波分量。根据输入信号预处理得到的间谐波分量频率范围设置EPLL算法的角频率初始值,以提高对间谐波分量的检测效率。采用多单元并行结构实现了对非稳态谐波、间谐波分量的同时检测。仿真结果表明,该方法能扩大EPLL算法中信号参数调节因子的取值范围,快速、准确检测出非稳态谐波、间谐波分量,有效抑制噪声干扰以及各频率分量之间的相互干扰。