无位置传感器的BLDCM的自调整免疫PID控制器研究

采用免疫PID和传统PID相结合作为速度控制器,应用于无位置传感器无刷直流电机（BLDCM）的调速应用中。系统采用双闭环控制,内环为电流环,外环为速度环。Matlab仿真表明,系统超调量小,速度响应快,对外界干扰得到了很好的抑制,具有较好的控制精度和较好的鲁棒性,较之传统的PID控制,采用模糊免疫PID控制在无位置传感器BLDCM的控制中取得了较好的实验效果,具有较好的动态和静态性能。     

可编程逻辑器件在PAW2000管道全位置自动焊机中的应用

PAW2000管道全位置自动焊机是管道环缝焊接的专用自动设备，自动化程度高，运行条件恶劣。在PAW2000控制系统中采用CPLD芯片，有效地解决了系统复杂性和可靠性之间的矛盾，提高了技术性能和稳定性，确保了管道全位置自动焊机的正常工作。     

基于多算法的永磁同步电机伺服控制系统

为了提高伺服控制系统的动态性、鲁棒性以及良好的跟踪性能,以永磁同步电机数学模型为基础提出了滑模变控制与卡尔曼观测器相结合的控制方案。在伺服控制系统中,位置环采用滑模变结构控制,速度环主回路采用PID控制,其反馈回路中使用卡尔曼观测器的控制策略,而电流环采用PI控制。在MATLAB/Simulink环境中,对多种控制算法相结合的控制系统进行仿真,证明了此方案的有效性,即电机在各种扰动及不确定因素情况下仍具有较强的适应性和鲁棒性,发挥了良好的的动态特性。     

单片机在光盘自动换盘机构中的应用

采用８０３１单片机控制光盘自动换盘机构位置系统，设计了数字脉宽调制器，数字调节器采用开关控制和ＰＩＤ控制，使系统具有较好的动态性能。     

机载全数字跟踪平台的设计

根据机载电视跟踪系统的具体情况,提出了基于PC/104嵌入式计算机构成的具有速度环和位置环的数字伺服跟踪系统,它由陀螺的负反馈完成对速度环的稳速,由编码器完成位置环的控制,并采用了一种非标准的PID控制器实现对目标的跟踪控制.实际应用表明,该控制器具有对低阶、高阶、延迟时间等能够产生自适应响应.     

机载全数字跟踪平台的设计

根据机载电视跟踪系统的具体情况,提出了基于PC/104嵌入式计算机构成的具有速度环和位置环的数字伺服跟踪系统,它由陀螺的负反馈完成对速度环的稳速,由编码器完成位置环的控制,并采用了一种非标准的PID控制器实现对目标的跟踪控制.实际应用表明,该控制器具有对低阶、高阶、延迟时间等能够产生自适应响应.     

基于前馈控制的交流伺服系统高速定位控制

在要求高速、快响应的交流伺服定位系统中,采用传统PID控制很难实现高速定位.为解决此问题.在设计出包括位置环、速度环和电流环的三闭环PID伺服控制系统的基础上,引入电流环和速度环的前馈控制来提高定位控制的性能.通过仿真验证了前馈控制在指令信号跟踪方面的良好效果,然后设计出实验系统,进行了与普通PID伺服控制系统的对比实验.结果表明,引入前馈控制的PID伺服控制系统可以实现交流伺服系统的高速定位控制.     

基于DSP的二轴转台伺服控制系统设计

针对目前网络通信中网线的布置繁冗、维护困难等问题,将二轴转台伺服控制技术应用于网络通信中,进行了二轴转台伺服控制系统硬件及软件的设计.采用“位置+速度”双闭环控制方式,以“TMS320F2812+CPLD”为控制核心进行了系统伺服控制卡的设计,通过选用高集成电机驱动芯片SA57进行了功率驱动卡的设计;通过采用超前-滞后控制算法,利用C和C++语言进行了控制系统的软件程序设计;建立了转台俯仰轴伺服控制系统的数学模型,采用先进的超前-滞后控制器进行了系统的速度环和位置环的校正,在Matlab的Simulink模块中,对系统的速度环及位置环的数学模型进行了数字仿真与分析.研究结果表明,所设计的二轴转台伺服控制系统的响应时间为25 ms,位置跟踪精度在±1″范围内,其跟踪性能完全满足了技术要求.     

基于FPGA的永磁同步电机伺服控制系统设计

为了研究与实现高性能的永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统,设计了基于FPGA的伺服控制方案.在PMSM的数学模型基础上,根据矢量控制理论,采用现代EDA设计方法和模块化设计思想,在单片FPGA上实现了电机矢量控制系统的坐标变换、空间矢量脉宽调制(SVPWM)、三闭环控制调节器、电机反馈接口以及上位机通信模块.系统同时兼容增量式编码器和多摩川绝对式编码器,电流环频率达25 kHz,位置环和速度环频率达12.5 kHz,具有高可靠性、可拓展、响应快的优点.实验验证了系统的可行性,并且具有较好的位置精度和动态性能.     

基于多处理器的磁悬浮轴承控驱一体系统架构

磁悬浮轴承因其优异性能是高性能转子系统的理想支承。常规磁悬浮控制系统采用控制器与电流驱动器分别实现位置环和电流环的控制,通过模拟信号传输来实现控制信息的交互,易受干扰且成本较高。提出一种应用于磁悬浮轴承的控驱一体架构,采用双DSP的并行处理方案,实现针对5自由度磁悬浮转子的控制;采用双端口SRAM替换常规DA-AD的方案用于位置环和电流环之间的信息交互;根据双口SRAM的控制时序设计了相应的软件控制流程。试验表明,所提出的多处理器磁悬浮控制系统架构,能有效实现电流环和位置环的双环控制,实现转子系统的稳定悬浮,该架构的有效性得到了证明。     

基于LabVIEW的数控车床位置检测系统

对数控轧辊车床的全闭环高精度位置控制技术进行了研究,利用 LabVIEW 对位置环进行检测,从而构成具有优良动、稳态性能的新型全闭环位置控制系统.实验结果和实际应用单位使用证明,所开发的系统工作稳定、响应速度快,具有良好的控制精度.     

液压驱动单元位置控制系统前馈补偿控制研究

液压驱动型足式机器人在运动过程中各关节液压驱动单元（Hydraulic drive unit,HDU）多采用基于液压控制内环的外环阻抗控制方法,其中液压控制内环可分为位置闭环控制和力闭环控制。当液压控制内环采用位置闭环控制时,其位置控制性能直接决定了外环阻抗控制性能,所以,一种针对HDU的高精度的位置控制方法具有重要研究意义。针对以上研究意义,首先对HDU位置控制系统6阶数学模型进行简化,求出位置控制系统中各部分传递函数。其次,推导位置控制输入前馈补偿控制器,该控制器中含有液压系统固有非线性和负载特性。最后,在HDU性能测试试验平台上,在多种典型输入信号以及对角小跑输入信号下,对系统的位置控制性能进行试验研究并给出定量分析。试验结果表明,在不同输入信号下,加入所提出的输入前馈补偿控制器可以大幅提高系统位置控制性能,并且该控制器具有良好的多工况适应性。以上研究成果可结合相应的针对位置控制系统的抗干扰控制策略,一起为基于位置的阻抗控制液压内环控制提供控制策略重要参考和试验基础。     

基于能量整型方法的永磁同步直线电机位置控制

针对永磁同步直线电机(PMLSM)的位置控制问题,从能量整型控制的角度进行了研究。基于哈密顿反馈耗散控制方法,结合系统的物理能量特性,在dq旋转坐标系下建立了包含电能和动能的永磁同步直线电机闭环系统哈密顿函数,通过反馈耗散方法对永磁同步直线电机进行速度控制器设计,保证了系统在稳态运行点达到输入/输出能量的动态平衡。为了提高系统响应性能,提出了阻尼参数PID自整定方法实现阻尼参数的自调节,并通过设计位置控制外环构成了包含位置、速度的双环控制系统,实现了PMLSM位置控制。实验结果表明,所设计的控制器具有良好的稳定性、快速的位置跟踪性和抗干扰能力。     

基于单片机的随动控制系统设计

介绍了以51单片机为控制核心的数字式随动控制系统的硬件组成及软件设计。整个系统为一个三闭环的复杂多功能控制系统。其中两个模拟内环为电流环和速度环，数字外环（位置环）采用三只高精度的14位绝对式轴角编码器作为角位移传感器。该系统具有结构简单，接口功能强大，通用性强等特点，可广泛应用于负载较大的机电设备的伺服控制中。     

超精密车床进给伺服系统的复合控制设计

超精密车床在非球曲面以及超光滑表面的加工中具有广泛应用.将超精密车床进给系统设计成为具有电流环、速度环和位置环的三环伺服系统结构,并根据实际伺服特性,在位置环上设计了具有速度/加速度前馈补偿的半闭环复合控制策略.通过实验数据的比较,显著提高了进给伺服系统的控制精度,减少了跟踪误差.     

自动夹取型车床伺服进给系统控制方法

建立了伺服进给系统的控制模型,确定了伺服系统的控制策略,借助于控制工程分析软件建立伺服系统的仿真模型,整定了电流环、位置环以及速度环。通过对相关控制参数调节进行仿真,论证了该控制方法使机床具有较高的稳定性与快速响应特性,减少了系统的稳态误差。     

闭环步进驱动系统的最少拍控制

提出了步进驱动系统的最少拍闭环控制方法,开发出基于该方法的新型闭环步进位置控制系统。该系统既具有全闭环系统的控制精度,又具有开环系统的稳定性,并且具有很广的适用范围,可对多种类型的数控机床实现以低成本、高精度、高稳定性和优良的动态性能为特征的全闭环位置控制。该系统已在数十台国产数控机床上进行了应用,在复杂精密零件加工方面取得良好效果。     

基于DSP的电子横移控制系统设计

使用直接驱动的直线电机,能把控制对象和电机做成一体化结构.在精度、快速性、耐久性等方面具有明显的优势.用DSP作为控制器对纺织机械电子横移系统的电子凸轮机构进行实用设计,采用电流环、速度环的双闭环控制电极位置和速度,用先进的SVPWM控制算法对参数进行反复优化,使伺服系统达到更好的效果和更高的性价比.     

数控机床的数字化全闭环控制

针对发展国产高精度数控机床的需求，提出一种数字化全闭环控制方法，开发出新型数字化全闭环位置控制系统，实现了以数字驱动、数字检测和数字位控为特征的全数字化刀具轨迹控制，有效保证了数控机床的加工精度。该系统已在多种国产数控机床上进行了应用，在复杂精密零件加工方面取得良好效果。     

ISP技术及其器件在伺服系统位置反馈中的应用

介绍了在系统可纺织（ISP）技术及其器件的特点，并用ispLSI1048E成功设计了伺服系统的位置反馈模块，提高了电路的逻辑特性和电气特性，对于提高整个数控系统的加工精度物可靠性，具有实用价值。