行星减速器驱动旋转双柔性梁T-S模糊振动控制

旋转双臂的柔性结构在转动调姿时或外部扰动的影响下产生振动,将影响系统的稳定性和定位精度,减速器间隙非线性影响旋转双柔性梁结构的动态特性,加大了控制难度。研究了一种多变量非线性T-S模糊(nonlinear T-S fuzzy,简称NTS)控制算法,利用模糊控制器的多变量解耦控制能力以及T-S模糊规则具有的分段控制特点快速抑制柔性结构小幅值振动。设计并建立了交流伺服电机通过行星减速器驱动转动的双柔性压电梁结构实验平台。利用压电传感器采集振动信号,压电驱动器和交流伺服电机驱动器抑制柔性结构振动,对该控制方法进行实验研究。实验结果表明,相对于比例加微分(proportional and derivative,简称PD)控制算法,非线性T-S模糊控制算法对于系统的大幅值振动和小幅值振动都有较快速的振动抑制效果。     

六面顶压机冷却水水温控制系统的设计

研究了一种以控制冷却水温度来提高金刚石合成质量的方法。设计了DS18B20温度采集电路、通讯电路、步进电机驱动电路等硬件实现部分。采用步进电机加减速算法,实现了以STM32为控制核心的步进电机匀加减速运动。通过实验获得了冷却水流量和出水口温度与流量调节阀开度的变化关系。在时变的、非线性、纯滞后的水温控制系统中,采用了多模态PID算法,处理了复杂大惯性系统中调节速度快、超调小难以兼得的问题。实验结果表明,该系统最大超调量2.5%,控制精度可达±2℃。     

全方位移动机器人模糊PID控制算法研究

将PID控制对线性定常系统控制的优势和模糊控制对复杂非线性系统的有效控制相结合,设计了一种基于模糊PID控制算法实现全方位移动机器人的定位导航控制。全方位移动机器人采用四个步进电机驱动全向轮行进,控制器采用传感器位置信息反馈和航位推算相结合导航定位方式,利用模糊PID算法实现纠偏;为克服机器人偏航或高速运动时常规PID控制稳定性不足,采用实时跟踪偏差和偏差变化率来修正PID各参数,实现对机器人导航定位控制,并依据机器视觉和光电编码器确定位置。实验结果表明,利用模糊PID进行全方位移动机器人的运动控制,能够提高导航定位精准度。     

3-PPR并联伺服平台非线性同步鲁棒控制

3-PPR并联伺服平台由3个伺服电机协同驱动,实现平面位姿的精密调整。针对各轴运动不协同而导致轨迹精度降低的问题,基于平台的运动学分析和动力学模型,引入虚拟电机的概念,定义了平台的非线性同步误差,设计了一种非线性同步鲁棒控制器,使三轴的跟踪误差和同步误差均能渐进收敛。仿真和实验结果表明,采用该控制策略可以提高各轴的非线性同步性能,有效提高系统协同性,平台位置轨迹跟踪误差小于0.1 mm,满足3-PPR并联伺服平台在实际应用过程中的控制需求。     

关于RF缆放卷系统模糊建模的研究

针对传统RF缆放卷设备控制系统的局限性,从系统的角度建立RF缆放卷系统的T-S模糊模型,设计了放卷系统内模控制器,构建了RF缆放线设备的内模控制系统。实验结果表明,与传统的"变频器+电机"的PID控制比较,文中设计的基于T-S模型的非线性内模控制系统有着更好的控制精度和鲁棒性。     

基于无超调算法的双步进电机伺服阀控制研究

采用单步进电机或永磁同步电机作为电液伺服阀电-机械转换器的方案,存在瞬态响应慢、定位精度低、耐油液污染能力差的缺点,对此,提出一种采用双步进电机作为阀芯驱动力的无超调算法控制的新型电液伺服阀。通过联轴器、丝杠将两个步进电机分别与阀芯直接连接,依据双步进电机的电液伺服阀结构,构建电液伺服控制系统,采用无超调控制算法调节步进电机的输出频率,实现对活塞运动的精确控制。对系统进行仿真模拟与实验测试,结果显示:仿真结果与实验结果吻合度较高,采用无超调算法后,活塞杆位移几乎无超调,稳定时间比未采用该算法快0.35 s。说明本文构建的双步进电机电液伺服阀控制系统的可行性,以及通过无超调算法可以有效地减小输出冲击,获得更快的瞬态响应和更高的定位精度。     

直驱泵控电液位置伺服系统模糊PID控制仿真与实验研究

直驱泵控系统由于控制精度高、响应快、功率损失小、结构紧凑等优点,逐渐被应用到工业控制领域。但直驱泵控系统存在严重饱和与死区、非线性、时变性、时滞性的特点。我们采用模糊PID控制方法进行直驱泵控系统的液压缸位置伺服控制。在AMESim/Simulink联合仿真平台上建立了系统模型与模糊PID控制算法,采用PID和模糊PID控制算法对系统阶跃响应和正弦跟踪性能进行了仿真研究,同时在自行开发的电液比例伺服控制实验台上对PID和模糊PID控制性能进行了实验研究。结果表明：自适应模糊PID控制能大大改善了PID控制的性能,具有响应速度快、上升时间短、无滞与超调小的特点。     

开关磁阻电机混合模糊PI控制研究

为解决开关磁阻电机强非线性、多变量耦合、精确模型不易获得等问题,将传统模糊控制和PI控制技术综合应用到转速控制器的设计中。开展控制系统模型分析,建立控制量和被控对象之间的线性与非线性关系,提出了开关磁阻电机混合模糊PI控制方法;设计了基于Ansoft和Matlab-simulink的开关磁阻电机电力拖动系统仿真程序;研究了不同反馈误差情况下,混杂模糊控制器的控制行为和电机性能之间的关系,并对控制器镇定能力和电机动静态性能进行了评价,进行了实物验证试验。仿真和实验结果均表明,应用此种方法的开关磁阻电机调速系统动静态性能和鲁棒性都得到了有效提升。     

基于国产FPGA的天线指向机构伺服控制器的设计

以天线指向机构为研究对象,采用两相混合式步进电机作为其驱动机构,设计基于国产FPGA的伺服控制器.以细分SPWM技术为基础,设计基于插值的PID控制算法进行位置闭环控制来提高步进电机的指向精度和保证步进电机的平滑指向,在Simulink中对此算法进行仿真分析.进行热循环试验和EMC试验来验证国产FPGA在空间环境中的可靠性.试验表明,该伺服控制器的指向精度达到0.1°,满足空间环境可靠性的要求.     

滑模模糊控制算法在液压机器人控制中的应用

Pb-211液压机器人腰部是一个非线性液压伺服控制系统，常规PID控制算法很难在不出现超调情况下满足控制系统快速性的要求。针对这种情况以及液压系统参数时变等特点，在常规滑模控制算法的基础上，引入模糊控制技术，采用滑模模糊控制策略进行控制器设计。仿真结果表明，滑模模糊控制算法能够在不出现超调情况下显著提高系统的响应速度，满足系统响应速度和控制精度的要求，而且对正弦干扰具有较强的鲁棒性。     

定子频率自控式同步电动机的发展与现状

无换向器电动机、永磁无刷电动机、开关型磁阻电动机、双凸极电动机和磁通切换式永磁电动机本质上均为频率闭环控制的同步电动机,故可同归类于定子频率自控式同步电动机。综述了定子频率自控式同步电动机的主要类型、特点及研究现状,对其发展进行了展望。     

Adaptive PI control strategy for flat permanent magnet linear synchronous motor vibration suppression

Due to low damping ratio,flat permanent magnet linear synchronous motor’s vibration is difficult to be damped and the accuracy is limited.The vibration suppressing results are not good enough in the existing research because only the longitudinal direction vibration is considered while the normal direction vibration is neglected.The parameters of the direct-axis current controller are set to be the same as those of the quadrature-axis current controller commonly.This causes contradiction between signal noise and response.To suppress the vibration,the electromagnetic force model of the flat permanent magnet synchronous linear motor is formulated first.Through the analysis of the effect that direct-axis current noise and quadrature-axis current noise have on both direction vibration,it can be declared that the conclusion that longitudinal direction vibration is only related to the quadrature-axis current noise while the normal direction vibration is related to both the quadrature-axis current noise and direct-axis current noise.Then,the simulation test on current loop with a low-pass filter is conducted and the results show that the low-pass filter can not suppress the vibration but makes the vibration more severe.So a vibration suppressing strategy that the proportional gain of direct-axis current controller adapted according to quadrature-axis reference current is proposed.This control strategy can suppress motor vibration by suppressing direct-axis current noise.The experiments results about the effect of K p and T i on normal direction vibration,longitudinal vibration and the position step response show that this strategy suppresses vibration effectively while the motor’s motion performance is not affected.The maximum reduction of vibration can be up to 40%.In addition,current test under rated load condition is also conducted and the results show that the control strategy can avoid the conflict between the direct-axis current and the quadrature-axis current under typical load.Adaptive PI control strategy can effectively suppress the flat permanent magnet linear synchronous motor’s vibration without affecting the motor’s performance.     

日本超声电机的产业化,应用和发展

叙述了日本超声电机的产业化现状、应用研究和新型超声电机的发展情况。大量实例充分证明：日本超声电机技术处于世界的前列。在这个技术领域,我国与日本尚有很大的差距。文中分析了产生这个差距的原因,并提出了迅速地缩小这个差距的有效途径。最后总结出我国必须努力跟上世界超声电机技术的发展步伐,并且要在短期内达到与日本超声电机技术相同的水平的结论。     

圆筒型直线伺服电机研究

直线电机是将电能直接转换成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的动力装置。圆筒型永磁直线伺服电动机由初级(圆饼式线圈、控制盒等)及次级(外管、永磁体、磁极等)组成。电机工作时,可以初级固定,次级带动负载运动;也可以次级固定,初级带动负载运动。文中重点介绍了圆筒型直线伺服电机的结构及设计方案。     

智能马达控制器(SMC)的应用

SMC智能马达控制器是一种新型三相异步电动机的起动运行控制器.本文介绍了SMC的主要功能和使用方法;通过大量实验波形和数据,对起动和节能运行状态进行了分析研究.     

采用耦合机构驱动的压电电机的研究进展

给出了压电电机的定义，按驱动方式对压电电机进行了分类；介绍了耦合机构驱动的概念及从蠕动驱动到楔蠕动驱动再到离合器驱动的发展过程，指出离合器驱动方式与传统的摩擦驱动方式相比，优点在于消除了摩擦损耗和易于进行精确的位置控制等；介绍了两种采用离合器耦合驱动的压电旋转型电机；分析了电机在研制过程中的技术难点在于消除或减小离合器回程间隙及位移放大机构等，指出耦合机构驱动的旋转型压电电机是今后压电电机发展的一个重要方向。     

论电动车驱动的关键技术

电气驱动是电动车的心脏.为了增加电动车的行驶里程,必须开发高功率密度、高效率、高可靠性以及价格合理的电气驱动系统.本文先讨论电动车的设计原则以及系统结构,然后集中讨论包括感应电机驱动、永磁无刷直流电机驱动、永磁混合式无刷直流电机驱动以及开关磁阻电机驱动在内的各种先进技术的近期发展.     

液压齿轮马达的发展及展望

液压齿轮马达作为重要的执行组件,其性能的好坏影响到系统的使用性能及其应用发展。文中概述了液压马达的发展及齿轮马达的发展,论述了普通液压齿轮马达的优点,并分析了新型液压齿轮马达——复合齿轮马达的性能及应用,对液压齿轮马达的今后发展作了简述。     

单相激励旋转步进超声电机原理

结合模态旋转型步进超声电机和自校正步进超声电机的特点,提出了一种单相激励的旋转步进超声电机原理。该电机具有开环控制下,无累积误差的特点。采用同一种工作方式实现驱动和定位,避免了自校正步进超声电机失步或多步的问题;克服了模态旋转型步进超声电机步距角较大的弱点,无需牺牲负载能力就可实现较小的步距角。制作的原理样机实验中未发现错步现象,其堵转力矩、步距角和单步运行最大误差分别为0.0032Nm、7.5度和0.6度。     

断电延时型带直流能耗制动电机星三角启动的PLC改造

PLC控制,较继电器控制有很大的优点,控制准确,接线简单。阐述了利用PLC对断电延时型并带直流能耗制动的电机星三角启动的改造方法和过程。