位置伺服控制模块的设计与研究

介绍一种基于数字信号处理器(DSP)的全数字位置伺服控制模块,该模块充分利用了DSP周边接口丰富、运算速度快的特点,选择智能型功率接口,简化了模块硬件结构。同时充分利用软件资源,采用积分分离和带死区的PID控制算法,使其具有良好的动态和静态控制特性。     

PMSM伺服控制系统的改进单神经元PID控制

永磁同步电动机(PMSM)交流伺服系统中含有未知复杂干扰,属于一类复杂的非线性、不确知系统,会影响PID控制算法的控制质量,无法满足伺服系统的高精度指标要求.利用神经网络对未知信息数据的自学习和自适应能力,设计出一种结合传统PID控制与单神经元自适应智能PID控制器,并针对单神经元自适应PID参数的在线学习规则进行了改进.仿真结果表明,应用了单神经元PID控制的伺服系统,不但结构简单,而且能适应环境变化,有效抑制干扰,控制精度明显改善,有较强的鲁棒性,达到了理想的控制效果.     

单神经元自适应二维PSD控制的双电机同步系统

以多变量非线性强耦合的双电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在a、b静止坐标系下,建立双台电机系统的数学模型。采用单神经元自适应二维PSD控制器,通过反馈抑制了轧辊的扰动和参数差异对控制性能的影响。系统采用非对称双核硬件结构,并引入了硬实时扩展RTX,对多电机同步系统的速度和张力进行解耦控制。实验结果证明了该控制系统在动态性能、稳态性能、跟踪性能方面均优于传统的PID控制器,可以实现系统转子转速和皮带张力的解耦,满足实际生产的要求。     

自适应模糊滑模控制在伺服电动机系统中的应用

设计了一种带积分滑模面的自适应模糊滑模控制系统,并将其应用于伺服电动机的位置和速度控制系统中.自适应模糊滑模控制系统是由模糊控制和hitting控制组成的,在模糊控制设计中,用模糊控制器来模拟反馈线性化控制律;在hitting控制设计中,用hitting控制器来补偿反馈线性化控制律和模糊控制器之间的误差.调节算法是从Lyapunov稳定性理论得到的,从而可以保证系统的稳定性.而且为缓解对近似误差界的需要,提出了一种误差估计机制来实时观测近似误差界.仿真结果证明了所设计的系统可以得到令人满意的跟踪性能,而且对参数变化和外部负载扰动具有鲁棒性.     

无刷直流电动机单神经元自适应PID控制及改进

研制的无刷直流电动机单神经元自适应PID控制器，实现了在线调整PID参数的目的，克服了电动机非线性、参数易变的影响；同时引进变速控制算法对神经元比例参数K的给定进行了在线改进。仿真结果表明，单神经元自适应PID控制器自适应能力好，响应快．鲁棒性强．系统静态和动态特性良好，而且采用变速控制改进算法后，速度的调节器品质有所提高。     

感应电机伺服驱动系统自适应控制研究

针对传统感应电动机伺服驱动系统的位置与速度外环PI控制的结构复杂、双闭环耦合及对参数等不确定性扰动鲁棒性差的问题,在直接转矩控制理论将感应电动机的转矩与磁链解耦的基础上提出了基于动态神经网络的自适应控制方案,简化了控制系统结构,它可随着伺服驱动系统的运行工况而改变控制系统的结构参数,大大提高了伺服驱动系统对参数变化的鲁棒性,同时,也较好地改善了伺服驱动控制系统的动态及稳态性能。最后通过实验验证了该控制系统的有效性和可行性。     

具有自适应能力的高速剪切伺服控制

该控制算法以驱动高速剪切机的伺服系统为研究对象,将伺服系统设定为位置控制方式,通过单位时间内接收定位脉冲的个数来实现高精度速度的控制,由闭环反馈所得到的管材剪切误差和预报误差对单位时间内定位脉冲的个数加以调节,使得高速剪切控制具有自适应能力,可以很快地剪切误差收敛到允许范围内。     

基于单神经元控制器的永磁电机调速系统研究

针对传统PID控制永磁同步电动机(PMSM)调速系统性能的不足,设计了单神经元自适应PID控制器并对控制系统进行仿真分析。结果表明,采用单神经元控制的调速系统具有更好的动态调节特性和自适应能力,而且控制器设计简单,参数调整方便,易于工程应用。     

永磁伺服系统基于微分自适应补偿的快速无超调控制策略

高性能永磁位置伺服系统要求无超调且快速的动态响应性能,一般控制策略往往无法同时满足其要求,对此提出反馈微分和前馈微分自适应控制的新型控制策略。分析了伺服系统反馈微分的作用,表明其能有效减小响应超调,但同时会降低响应速度。通过引入前馈微分,根据位置误差信号自适应调节,在保证反馈微分有效减小超调的前提下,抵消了其速度抑制作用;同时,前馈微分根据位置给定指令进行速度和电流预测,预测值补偿至速度和电流给定,从而做到提前响应。仿真和实验验证了新型控制策略自适应的有效性,解决了位置伺服系统响应超调性和快速性之间的矛盾,能实现无超调快速自适应响应控制。     

基于多伺服控制模式的运动控制系统研究与应用

基于多伺服控制模式的运动控制系统能够实现高性能的运动控制和多样化的运动功能。首先分析永磁同步电机及其驱动器的位置/速度伺服控制模式,然后提出在同一个运动控制系统中应用多伺服控制模式的概念,最后,基于位置/速度伺服控制模式,实现了坐标平台的精确往返运动控制和滚筒的连续匀速旋转运动控制,同时介绍了系统的构成,并对系统参数作了详细分析。该系统为各种机电一体化设备提供了最佳解决方案,在运动控制和过程控制领域有良好的应用前景。     

基于伺服变频器的卷绕控制系统

介绍了一种基于Lenze9300伺服变频器卷绕控制系统的实现方案.给出了卷绕控制系统的组成和工作原理以及Lenze9300伺服变频器数频网络原理,分析了牵引辊速度闭环控制和卷绕系统的实际应用.根据卷绕辊转矩控制模式信号流程图详尽地阐述了卷绕辊转速度控制模式和矩控制模式的实现.重点分析玻纤纸产品卷绕系统锥度张力控制的实现...     

多变量单神经元自适应PSD控制器在多电机同步控制中的应用

以多变量非线性强耦合的多电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在α,β静止坐标系下,建立两台电机系统的统一数学模型。采用多变量单神经元自适应PSD控制器,实现了多电机的转子转速和皮带张力的解耦控制。仿真和实验结果证明了该控制器具有较高的快速性和控制精度且具有较强的鲁棒性。     

基于双模控制算法的交流伺服电机的研究

为了提高伺服电机控制的实时性和精确性,满足伺服系统高速度和高精度的控制要求,提出一种自适应神经元模糊PID的交流伺服电机控制算法。该算法充分结合模糊PD控制的强鲁棒性和神经网络控制强大的自学习能力。通过对仿真结果对比分析,结合后的控制算法相比单一的模糊PD算法和单神经元自适应算法,系统的响应速度更快,精度更高。     

微分反馈控制在永磁伺服系统中的应用研究

PI调节器用于伺服系统闭环控制时,为保证伺服系统有快速响应,超调是不可避免的.本文研究微分控制(微分调节,微分反馈)对抑制系统响应超调的作用.通过求解微分方程的实时解,分析微分控制对闭环系统阻尼比及闭环零、极点的影响.分析表明,对实际的永磁同步伺服系统引入微分反馈控制,可使系统既有较快的响应速度,又明显地抑制伺服系统响应超调,从而使系统具有优异的响应性能.仿真和实验均证实了微分反馈对伺服系统控制的有效性.     

基于参数辨识的永磁伺服系统转速自适应控制

针对伺服电机驱动中转速控制器性能因伺服系统参数变化而下降的问题,提出一种基于参数辨识的转速自适应控制方法。对于转动惯量的变化,在连续域建立模型参考自适应系统(MRAS),通过Popov超稳定性理论设计一种比例+积分(PI)型自适应律,提高了惯量辨识的收敛速度和稳态精度。对于负载转矩,提出一种基于中间变量设计的扰动观测器。将辨识值反馈至速度控制器中,实现控制器参数在线自整定。试验结果表明,所提转速自适应控制方法能准确辨识出转动惯量和负载转矩从而进行控制器参数调整,该方法对参数变化具有良好的鲁棒性。     

电液伺服系统的积分滑模自适应控制

针对一类参数不确定的非线性系统,提出了一种积分滑模自适应控制策略.在滑模控制中引入积分控制项,消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设,同时基于Lyapunov方法引入参数自适应律,使系统具有优良的抗干扰特点.本文采用该控制方法,对电液伺服系统的液压缸位置进行跟踪控制.仿真结果显示,该方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能.     

陀螺稳定平台伺服系统非线性特性补偿控制

在详细分析导引头陀螺伺服稳定平台系统模型和运行特性的基础上,提出采用带非线性加速度负反馈并联校正环节的变速积分PID控制算法.功能样机试验运行效果表明,该系统具有快速的动态响应和较强的抗非线性干扰能力,满足了设计指标要求.     

基于神经元解耦RBF网络多电机系统参数PID控制

以多变量非线性强耦合的两电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在α,β静止坐标系下,建立两台电机系统的数学模型.采用RBF网络自适应PID控制器和自适应神经元解耦补偿器的解耦控制技术,对两电机同步系统的速度和张力进行解耦控制.实验结果表明:采用该方法设计的控制器可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能和跟随性能.     

电液伺服系统的自适应模糊滑模控制研究

针对电液伺服系统的跟踪控制问题,提出一种自适应模糊滑模的设计方案。引入一个自适应模糊控制器逼近滑模控制中的等效控制部分,解决由于系统的不确定性及干扰的存在而不能准确确定等效控制的问题,使控制器的设计不依赖于被控对象的精确数学模型。基于李雅普诺夫函数推导出规则参数调整的自适应率,并确定非线性控制项以保证闭环控制系统的稳定性。根据滑模控制原理给出4条模糊规则,以平滑不连续控制,达到削弱高频抖振的目的。利用Matlab对文中的方案及证明的有效性进行了验证。仿真结果表明该方案可以减小跟踪误差、增强系统的鲁棒性和削弱控制信号中的高频抖振。