迭代学习控制在电动伺服舵机系统中的应用

在传统的增量式积分分离PI控制算法的基础上。引入一D型迭代学习控制前馈环节，提高了电流和位置跟踪的快速性和跟踪精度，速度环为中间环节．在积分分离PI调节的基础上加了bangbang控制，以加快速度环的响应速度。仿真结果表明，引入D型迭代学习控制后．位置环和电流环的稳态和动态特性良好．保证了系统跟踪的快速性、精确性。     

多路位置控制在大口径自行火炮弹药自动装填系统上的实现

多路位置控制是大口径自行火炮武器弹药自动装填控制系统的难点之一。控制系统以可编程序控制器为核心,其中多路位置控制大闭环的信号采集、控制由可编程序控制器来完成。各路速度、电流控制小闭环的信号采集、控制算法由部件模块化的通用速度控制器来实现。实验结果表明,由1台可编程序控制器控制实现弹药自动装填系统中多机构、多驱动方式的机构动作的快速定位,是现实可行的。     

无刷直流电机系统仿真建模方法

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机系统仿真建模的新方法。传统建模方法忽略了电机中性点的电压以及极对数为多级时转子位置的计算,这会在分析电机特性时带来误差,推导了含有中点电压的无刷直流电机数学模型,对多级数转子电角度计算做出分析,在传统模型基础上,使用Matlab/simulink工具箱建立了中点电压模块及多级数转子位置计算模块,结合S函数,建立了无刷直流电机模型,并建立了PID及电流滞环控制系统对电机建模方法的正确性进行验证。该仿真模型中速度环采用PID控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果验证了文中电机建模方法的正确性及准确性,也为验证其他控制方法提供了有效途径,为实际电机控制系统的设计和调试提供了依据和思路。     

轮毂电机全速度范围无位置传感器控制研究

为提高电传动装甲车辆驱动系统的可靠性,研究车辆轮毂电机无位置传感器复合控制技术,并对速度过渡区间的切换方法进行了改进。建立了基于转矩、电流双闭环的永磁同步电机控制系统,基速上、下分别采用弱磁控制和最大转矩电流比控制策略;电机低速区采用简化的脉振高频注入法,中、高速区采用模型参考自适应法,以实现全速度范围内转子位置辨识;采用变权重加权控制切换方法,并改进算法切换过程中两种算法工作区间的选择,在保证辨识精度的同时节省了系统的软、硬件资源。仿真和试验结果表明：无位置传感器复合控制算法能够在全速度范围内准确辨识出转速和转子位置;改进后的切换方法能够保证电机在速度切换区间内实现平滑过渡,保证了电机可靠运行。     

火控光电仪伺服系统的研制

以宽调速直流力矩电机为执行元件,光电平台为负载的火控仪伺服系统由供电、主电路、系统调节、伺服机构、智能控制器等模块组成.系统以智能功率模块(IPM)构成主电路,以TM320F240为控制核心组成高精度火控仪伺服系统.其控制系统包括电流环、速度环、系统捕获、目标跟踪等技术.实验表明该研制达到了预期目标,具有适用价值.     

高性能的位置伺服二自由度控制

为提高位置伺服系统的控制性能,提出一种高性能的位置伺服二自由度控制方法。基于二自由度控制思 想,通过速度环控制分析,提出速度环的回路补偿控制方法,采用前馈补偿控制器设计,通过改造位置伺服控制系 统的速度环调节器与位置环调节器,设计出二自由度控制器,并采用基于转子磁链定向的矢量控制策略进行实验验 证。实验结果证明：该控制方法是可行有效的,具有工程实用价值。     

永磁无刷直流电机伺服系统全数字化设计

基于DSP的全数字化无刷直流电机伺服系统,由包括DSP和片外存储器的以TMS320F240组成的小系统,及反馈信号采集模块2部分组成.系统原理是:三相交流输入经整流、稳压后为逆变电路提供直流电源,逆变电路所需的触发信号则由DSP提供,输出占空比可调的PWM信号通过调整的宽度控制功率管的开关时间,实现对无刷电机的控制.其数学模型的建立条件为电动机的气隙磁场沿气隙方波分布、绕组通电时磁通忽略不计、功率管压降为恒值、各相绕组对称.伺服系统采用内环为电流环,外为速度环,最外为位置环的三环串级控制结构.运行结果表明,采用这种控制方案可使系统取得良好的控制效果.     

某光电跟踪系统伺服控制算法研究

摘要：为提升装备的跟踪精度和作战能力,以实际工程项目为背景,提出一种某光电跟踪系统伺服控制算法。 针对电流环的频域建模、频域串联校正和工程验证方法,采用由外向内分析和由内向外设计的思路,通过分析光电 稳定跟踪系统伺服控制的电流环架构以及控制器设计,构建电流环被控对象、速度环被控对象和位置环被控对象模 型,设计出控制算法。仿真结果表明：该算法既能有效地提升伺服系统性能,又能提高研发效率,具有较大的工程 意义。     

高性能永磁同步发电机无位置传感器控制策略

为提高全电化军用特种车辆的可靠性,进一步提升车载发电系统的功率密度,提出一种全速度范围内的永磁同步发电机无位置传感器控制策略。发电系统采用电压、电流双闭环的矢量控制算法,根据转速划分工作区,在低速区内,通过基于正交锁相环的角度跟踪器获取转子位置信息,在中高速工作区内,基于线性状态观测器实现转子位置估算,并结合基于递推最小二乘法的参数辨识算法,向观测器实时更新不同工况下的电机参数,以保证无位置算法的鲁棒性。仿真和实验结果表明：该控制策略在全速度范围内皆能实现精准的转子位置观测,电机状态在工作区切换处过渡平滑,负载投切时系统响应快速稳定,保证了特种车辆发电系统运行的可靠性。     

基于LABVIEW 的坦克炮伺服控制系统测试平台研究

针对坦克炮伺服控制系统中存在环境干扰、被控对象内部参数不确定性的问题,研发了一套坦克炮伺服控制测试平台.描述了该测试平台的工作原理和系统结构,设计以火控计算机、数据采集卡为系统核心的电流环、速度环、位置环三闭环控制系统,采用神经网络PID控制算法对参数进行实时整定,利用LABVIEW软件实现上位机的数据采集、各模块通信与神经网络PID控制,并进行了测试实验.实验结果表明:该测试平台能满足坦克炮伺服控制系统测试要求.该系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

基于温度补偿控制的水电阻软启动器的建模与仿真

针对大功率电动机在直接启动过程中启动电流过从而对电网产生较大的冲击的问题,设计一种基于温度补偿控制的水电阻调速器的大功率转子绕线异步电机软启动及调速系统.介绍水电阻器的结构以及原理,采用ARPS经验公式分析温度变化对电解质溶液的电阻率影响,建立基于水电阻调速的异步电动机调速系统动力学数学模型,提出了温度补偿的控制方法,通过Matlab/Simulink仿真验证模型及算法的有效性.仿真结果表明:采用温度补偿的水电阻器调速系统启动电流较小,启动转矩平滑,调节速度快.     

基于单片机的旋转变压器解码电路设计

高性能电机调速系统依赖于准确的转子位置检测,常用的位置检测传感器有光电编码器和旋转变压器等。旋转变压器具有抗震性好、工作可靠、寿命长等优点,非常适合需要快速响应和抗冲要求高的调速系统。在给出旋转变压器工作原理基础上,以单片机XMC4500为主控芯片设计了2种解码电路。实验结果表明:该设计方案能够对电机转子位置进行准确快速检测,完全满足伺服系统高精度和高可靠性的要求。     

电动舵机系统控制律的一种工程设计方法

提出了电动舵机系统的位置、转速和电流三闭环控制结构,建立了电动舵机系统的数学模型,详细阐述了三闭环调节器的工程设计方法.仿真和实验表明,该方法简便易行,能够保证系统具有良好的稳态、动态性能和鲁棒性.     

永磁同步电机无差拍电流预测控制

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)数字控制下的精度和延时等问题,提出 一种无差拍电流预测控制。给出同步旋转坐标系下永磁同步电机数学模型,考虑信号采集的延时和处理器计算延时, 进行2 次电流预测,并在Matlab/Simulink 环境下建立控制系统电流环进行验证分析。结果表明：与比例积分 (proportional intergral,PI)控制相比,电流环具有响应快、超调小的特点;与传统无差拍相比,电流环具有静态误差 小的优点,并且速度环闭环后,PMSM 控制系统具有良好的动、静态性能。     

自适应滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

为准确获取永磁同步电机转速与转子的位置信息,提出一种自适应滑模观测器对电机的转子位置和速度进行估算。通过对自适应切换函数、自适应低通滤波器、转子角度估算误差补偿等改进滑模观测器。仿真分析表明：该方法能快速和准确地跟踪电机转子的位置和速度,系统性能良好。     

开关磁阻电机航空作动器模糊控制方法

采用模糊控制方法设计了模糊逻辑与积分环节相结合的开关磁阻电机控制系统.该方法采用位置、电流双闭环控制策略,根据系统响应过程中的误差和误差变化,通过按专家知识总结的模糊规则对位置进行闭环控制,在积分环节减小了位置静差,弥补了模糊控制的不足.在Matlab/Simulink环境下建立系统模型并进行仿真.仿真结果表明:该控制系统具有较快的响应速度和较高的精度,满足航空作动器的应用需求.