超声电机控制技术研究

概述超声电机的控制机理和特点,分类介绍了超声电机的两大控制技术,即模糊控制和应用数学模型控制,并总结了近年超声电动机控制技术领域的最新成果,指出了超声电动机控制技术的研究重点及今后的发展方向.     

基于矢量控制的高性能交流电机速度伺服控制器的FPGA实现

提出了一种全数字化的基于电流矢量控制算法的交流电机速度伺服系统控制器的硬件设计方案，并在一片现场可编程门阵列FPGA中得到了具体验证和实现。该方案综合运用了矢量控制算法、M／T测速算法、PI调节算法、SVPWM算法以及EDA设计方法学等，在速度伺服或位置伺服等高性能运动控制系统中有重要的应用价值。所设计的控制器集成电路提供了标准的主机通信接口，可以对各种控制参数进行在线调整，其电流环和速度环的采样频率均可以达到20kHz以上。实验结果表明，该控制器在低速与高速运行状态下均能获得良好的动态和静态性能，其可控转速范围为0．2—10000r／min。     

三轴四自由度定位系统的步进电机伺服控制设计

介绍一种专门为地球物理实验而设计的定位系统的步进电机伺服控制。定位系统的伺服组件由转换器、主控器、驱动器及步进电机构成。同时对定位系统的编程控制和电磁屏蔽进行了论述。     

两相行波超声波电机的转速和位置伺服控制

采用频率、电压幅值双变量复合控制策略,对行波超声波电机进行速度控制,并在此基础上设计并实现了位置伺服控制.系统中所有控制器均为PID控制,并根据需要在转速起动控制中采用PID控制参数自适应调节,以提高系统鲁棒性.实验表明,控制方法简单、有效.     

永磁交流伺服技术：第二讲 伺服控制器的设计方法及控制策略

永磁交流伺服技术──第二讲伺服控制器的设计方法及控制策略沈靖，高波，王炎（哈尔滨工业大学１５０００１）１引言在交流电机伺服系统中，控制器的设计直接影响着伺眼电机的运行状态，从而在很大程度上决定了整个系统性能，要想使系统具有良好的工作性能，必须设计出恰...     

基于FNN的感应电机伺服驱动适应控制研究

为了提高感应电机伺服驱动系统控制性能,结合传统PID控制策略和模糊神经网络控制的优点,设计了一种在线自适应模糊神经网络控制的交流伺服系统,并且分析了该控制策略的可行性.通过仿真和具体实验分别验证了设计的合理性.结果表明:该控制方法不论对于调节还是设定值跟踪,均具有很好的控制效果,而且对感应电机伺服驱动系统有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性,使交流伺服系统具有较好的动态、静态性能,控制策略切实可行.     

永磁交流直线电机直接驱动伺服控制技术

以高效率和高精度为基本特征的高速加工技术促进了直线电机直接驱动技术在高速加工中心中的应用。文章分析了高速加工与直线电机的关系，以及国内外的直线电机及其伺服控制技术的发展状况，提出了直线电机及其全数字化直接驱动伺服控制器的设计方法。     

电机、传感器件与软件伺服控制技术

本文旨在介绍电机、传感器件、高性能IC在交流伺服控制中的相互依赖、融合与一体化发展动向,分析电机、电力电子器件、微电子技术、微机技术、控制理论等形成的多学科综合电气伺服技术,探讨可编程控制、多参数开放、多功能、高可靠性软件伺服技术的应用前景。     

网络直流伺服电机滑模预测控制

利用滑模变结构控制方法对存在丢包情况下的网络直流伺服电机控制系统的鲁棒性问题进行了研究.对于控制器和执行器之间网络存在数据丢包的情况,设计了基于滑模预测控制律的网络丢包补偿模型,包括滑模预测控制产生器和丢包预测补偿器2个部分.研究了相应的动态补偿策略,使在每一时刻系统选取的实际控制量都是执行器端所提供的最新控制信号或最...     

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。     

基于无源性的感应电机控制系统设计

感应电机的无源性控制方法从能量的角度分析电机控制系统,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等特点.本文给出了感应电机的欧拉方程并将感应电机系统分解为电气和机械两个无源子系统的反馈并联,从而说明在设计控制器时只需要考虑电气子系统,简化了控制算法.在此基础上,利用无源性控制原理,设计了电机的转矩和转速控制器.该控制算法具有全局稳定,系统鲁棒性较好的特点.仿真和实验结果均证明了用此算法构成的感应电机控制系统能很好地跟踪速度给定,具有较好的动静态响应能力.     

Position sensorless control for ultrasonic motors based on input voltage information

This paper presents a method of position sensorless control of ultrasonic motors (USM). The position sensorless control method is useful for reducing the cost and size of drive system. The position estimation method is based on the input voltage information of the ultrasonic motor. The characteristic of input voltage versus rotor position is expressed by a quadratic function which is used to estimate a rotor position based on input voltage information. This estimation method, which uses only the drive voltage of the ultrasonic motor, is a very simple algorithm and shows good estimation ability. The parameters of the quadratic function are adjusted by using the recursive least squares method and are obtained on‐line. Since it can correspond to parameter change, the estimated rotor position shows good agreement with the measured rotor position against load torque and motor temperature changes. Sensorless position control is achieved by using the estimated rotor position instead of the measured rotor position. The validity of the proposed method is confirmed by experimental results. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 163(1): 57–64, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20626     

基于相邻交叉耦合的多感应电机滑模同步控制

高精确度多感应电机同步控制是现代制造业和传动系统最关键的问题之一.感应电机是一个多变量、非线性对象,而现有的多电机同步控制策略多采用简化的一阶感应电机模型,难以满足高精确度的同步控制要求.基于转子磁场定向下的感应电机数学模型,采用相邻交叉耦合控制结构,利用滑模变结构控制方法设计了一种结构简单的多感应电机同步控制策略,并采用一种简单的方法消除抖振现象.与相邻交叉PID控制策略进行的对比仿真表明,该控制策略具有较高的同步精确度和较强的鲁棒性.     

无刷直流电机小脑模型网络与PID复合控制

为提高无刷直流电机调速驱动系统的性能,提出了无刷直流电机的小脑模型神经网络与PID复合控制策略。介绍了小脑模型神经网络的原理,给出了复合控制器的结构框图及适于数字控制的算法离散化过程,并对控制系统在转速指令和负载转矩变化时的性能进行了仿真和实验验证。结果表明,所提出的智能控制策略在减小转速超调的同时保证了响应速度,能快速平稳的跟踪给定指令,有效的抑制了负载扰动的影响,动、静态性能均优于PID控制。     

混合磁路电机的哈密顿建模与控制

针对电机传统控制策略对参数变化敏感等问题,从能量的观点出发,将哈密顿能量系统理论应用于混合磁路电机,将混合磁路电机数学模型表示成了广义耗散哈密顿系统的形式,给出了混合磁路电机的哈密顿能量函数,设计了混合磁路电机的非线性稳定控制器和负载观测器。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制律的有效性。     

感应电机并联运行矢量控制系统仿真研究

针对两台并联电机参数和负载不平衡的情况,在单台电机矢量控制数学模型的基础上,建立了两台并联感应电机在d-q坐标系下的数学模型,给出了基于平均转子磁通进行定向的矢量控制策略,利用定子电流的q轴分量控制两台电机的平均转矩,d轴分量兼顾控制平均转子磁通和偏差转矩。仿真结果表明,系统具有较好的动态、稳态性能。     

太阳光源跟踪伺服系统的多目标优化控制

为了实现多目标优化控制的性能,提出了采用X—Q自适应控制器构成的一类非线性控制器,以及实现多目标优化控制系统的计算机辅助设计参数寻优方法,讨论了怎样应用X—Q自适应控制器实现多目标优化控制,并给出实现多目标优化太阳光源跟踪伺服系统实例。仿真校验其性能指标的结果表明,多目标优化系统的性能指标好,设计方法简单、通用,适用于工程设计。     

Position control for ultrasonic motors using backstepping control and dead‐zone compensation with fuzzy inference

The ultrasonic motor has comparatively high nonlinearity which varies with driving conditions, and possesses a variable dead zone in control input associated with the applied load torque. The dead zone is a problem for industrial applications and it is important to eliminate the dead zone in order to improve control performance. This paper proposes a new position control scheme for ultrasonic motors to overcome the dead zone. The dead zone is compensated by fuzzy inference, and backstepping control performs accurate position control. Compared with model reference adaptive control, which uses an augmented error, backstepping control can analyze a transient response. Mathematical models are formulated and experimental results show the effectiveness of the proposed position control scheme. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 149(1): 69–77, 2004; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20016