HIT机器人灵巧手基关节位置/力矩控制

研究了HIT机器人灵巧手手指基关节的位置和力矩控制,给出了在自由空间中,位置跟踪控制根据误差大小用一个加权因子,把PID和滑模变控制(VSC)结合起来的方法,达到良好的位置跟踪效果。在约束空间中的阻抗力矩控制,通过改变阻抗参数达到控制接触力大小的目的。     

电动式位置扰动型力矩伺服系统的单神经元自适应PID控制

在位置扰动型力矩伺服系统中,由于受力对象的运动给系统带来很大的位置干扰,给系统的校正和优化带来了困难,位置扰动型力矩伺服系统设计的主要任务就是消除它的多余力矩。本文建立了电动式位置扰动型力矩伺服系统的数学模型,并提出了一种新的控制方法：采用单神经元自适应PID控制来抑制多余力矩和提高系统的控制性能。仿真结果表明这种控制方法有效地抑制了多余力矩的干扰,提高了系统的鲁棒性和跟踪性能。     

有限转角无刷力矩电动机位置伺服系统的电流控制

提出了有限转角无刷力矩电动机 (LABLTM)位置伺服系统电流控制策略 ,给出了实施方法 ,进行了开关管频率特性的分析。该方法可实现在不同误差时自动调节电动机电流 ,进而控制输出转矩 ,并具有稳态精度高、动态响应快等特点。     

电加热炉系统仿人智能组合控制

在Bang-Bang和PID控制相结合的基础上，提出一种仿人智能PID算法，实验结果表明，该算法控制精度高，能基本解决控制过程中快速性和稳定性之间的矛盾。     

基于仿人智能的控制器及其仿真研究

随着控制对象复杂程度的增加，许多系统是难于建立严格的数学模型的，因此基于数学模型描述对控制系统进行分析设计的经典控制及现代控制理论的方法和技术对该类对象并不能取得良好的控制效果。针对上述问题，这里讨论的基于仿人智能的控制器却能对这类对象控制得非常好，本文对有关问题作扼要的讨论。     

控制力矩陀螺伺服系统的自适应滑模控制器设计

本文针对控制力矩陀螺伺服系统,提出了一种自适应滑模控制方法。该控制器采用模糊逻辑方法来解决滑模变结构控制器中所固有的抖振问题,给出了相应的自适应滑模控制率。进一步,采用Lyapunov方法从理论上证明了该控制器的稳定性。仿真结果表明,该自适应滑模控制对控制力矩陀螺伺服系统控制的有效性。     

大迟延控制对象仿人智能控制方案的研究

介绍仿人智能控制的基本思想 ,研究了仿人比例、仿人智能积分对大迟延对象的控制。理论研究及仿真研究表明 ,所选两种控制方法均优于常规 PID控制 ,其中 ,仿人智能积分控制法能较好地兼顾到快速性、稳定性和准确性 ,而且是一种较为简单实用的控制法     

仿人机器人的视觉伺服控制系统

本文讨论了仿人机器人 BHR-1的视觉伺服控制系统。利用视觉伺服实现 BHR-1对运动物体的实时跟踪和定位。     

水轮机调速器的仿人智能PID控制

基于仿人智能控制的原理，提出了水轮机调节系统的仿人智能PID控制策略与规则。所述智能PID控制器基于对控制误差的识别来调整控制策略和控制参数，比常规PID有更好的动态调节特性和鲁棒性，且实时性强，易于实施。仿真与现场试验结果表明：仿人智能PID控制可以提高水轮机调节系统的速动性和稳定性。     

DLR/HIT II灵巧手控制系统及基关节同步控制

针对多传感器、多自由度机器人灵巧手,开发了基于DSP＆FPGA的多层控制系统.将手指驱动控制系统和传感器系统集成在手指内部,使得与人手尺寸和活动性相似的DLR/HIT II五指机器人灵巧手得以实现.对于手指基关节差分齿轮的运动协调问题,设计了包含速度和加速度前馈项、同步误差和位置误差反馈项以及平滑鲁棒非线性反馈补偿项的交叉耦合同步控制器,该控制器不需要精确的动力学模型.经与传统的非同步控制PD加摩擦力补偿控制和轨迹跟踪控制对比,实验验证了所设计的控制系统及交叉耦合同步控制器的有效性.     

感应电机磁链和转矩的非奇异终端滑模控制

针对直接转矩控制技术以容差形式的Bang-Bang控制模式给系统的稳态运行带来的转矩脉动大、电流谐波成分重、定子磁链轨迹畸变等问题,将非奇异终端滑模控制应用到了转矩和磁链控制中.为了提高传统滑模控制的收敛性,分别独立设计了转矩控制器和磁链控制器的非奇异终端滑模平面.转矩控制器和磁链控制器由等效控制项和非线性切换项组成,非线性切换项中的符号函数sgn(S)通过积分作用削弱了控制量的抖振.仿真结果表明,非奇异终端滑模变结构直接转矩控制具有动态响应快、转矩波动和转速波动小、鲁棒性强、低"抖振"的特点.     

Position sensorless control of IPMSMs based on a novel flux model suitable for maximum torque control

In this paper, a novel position sensorless control method for interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs) that is based on a novel ?ux model suitable for maximum torque control has been proposed. Maximum torque per ampere (MTPA) control is often utilized for driving IPMSMs with the maximum e?ciency. In order to implement this control, generally, the accurate motor parameters are required. However, the inductance varies dramatically because of magnetic saturation, which has been one of the most important problems in recent years. Therefore, the conventional MTPA control method fails to achieve maximum e?ciency for IPMSMs because of parameter mismatches. In this paper, ?rst, a novel ?ux model has been proposed for realizing the position sensorless control of IPMSMs, which is insensitive to L_q. In addition, in this paper it is shown that the proposed ?ux model can approximately estimate the maximum torque control (MTC) frame, which is a new coordinate aligned with the current vector for MTPA control. Next, in this paper, a precise estimation method for the MTC frame has been proposed. By this method, highly accurate maximum torque control can be achieved. A decoupling control algorithm based on the proposed model is also addressed in this paper. Finally, some experimental results demonstrate the feasibility and e?ectiveness of the proposed method. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 184(3): 55–66, 2013; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.22380     

仿人型机器人手的力矩保持功能及控制系统

针对仿人型机器人手的力矩保持问题,利用混合式步进电机的自锁特性,设计了具有力矩保持功能的手指驱动器,使手指抓取物体时保持抓取力不减小,同时电机不消耗电流.采用非线性跟踪微分器对位置信号滤波得到速度信号,设计了位置控制器和阻抗力矩控制器.实验结果证明,基于步进电机的自锁机构具有体积小,噪音低的优越性,阻抗控制器的力矩控制结果较好.     

交流伺服系统的一种新型位置控制器

文章将模糊逻辑控制和滑模变结构控制两者有机结合,为矢量控制交流伺服系统提出并设计一种新型位置控制器.它由一维模糊控制器和一维模糊逻辑推理机构两部分组成,模糊控制规则由滑动模态到达条件得到.该控制器具备模糊控制与滑模控制两者的优点,同时较好地解决了滑动模态的抖动.仿真结果表明:它能明显增强系统的动静态性能.     

基于调制系数最优法的TLDMC-PMSM新型直接转矩控制

针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMC-PMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMSM直接转矩控制系统的原理;其次用三电平直接矩阵变换器替换两电平矩阵变换器,转速环通过复叠式螺旋滑模控制、转矩磁链环通过超螺旋滑模直接转矩控制替换传统的比例积分控制,并且引入调制系数最优法来抑制电机转矩波动逐渐增大,进而实现对永磁同步电机的精确控制;最后通过MATLAB/Simulink仿真软件和硬件实验验证所提方法的可行性与优越性。     

基于转矩预测控制的无刷双馈电机直接转矩控制系统

在研究无刷双馈电机直接转矩控制调速系统的基础上,针对无刷双馈电机直接转矩控制转矩脉动大的问题,提出了适用于该种电机的转矩预测法.仿真结果表明,该方法能有效地减小转矩脉动、改善定子电流波形,具有良好的动、静态性能.     

交流伺服系统的模糊滑模PD型位置控制器

针对矢量控制交流感应电机伺服系统，提出并设计一种模糊滑模PD型位置控制器。它具有与常规PD控制器相似的结构形式．但其比例系数和微分系数拥有很强的非线性特点，该控制器具备模糊控制与滑模控制两者的优点。仿真结果表明，它能明显增强系统的动静态性能。     

基于转矩预测的直接转矩控制系统的实现

针对感应电动机直接转矩控制低速时转矩脉动大的问题,分析了转矩脉动的原因,并提出了一种转矩预测方法,实验结果表明,该方法能有效地减小转矩脉动、改善定子磁链和电流波形。     

复合A/C轴永磁环形力矩电机二阶滑模控制

针对高精确度五轴联动数控机床中主轴头复合A/C轴直接驱动永磁环形力矩电机伺服系统易受负载扰动和参数变化影响的特点,设计了二阶滑模速度控制器。二阶滑模控制算法具有一阶滑模控制算法的鲁棒性和动态性能,并能消除一阶滑模控制存在的抖振现象。采用二阶滑模超螺旋算法对系统进行控制,以增强伺服系统的鲁棒性并消除抖振。仿真结果表明,所提出的策略使伺服系统具有很强的速度跟踪性能,并且对负载扰动和参数变化等不确定性具有很强的鲁棒性,同时消除了抖振现象。