气动位置伺服系统状态反馈控制的改进

基于一种能反映气动位置伺服系统特性的线性化数学模型,对压力差反馈的控制性能进行了理论分析,由分析结果可知,压力差反馈虽然能够该善系统的动态性能,但会引起较大的稳态偏差。在此基础上,提出以压力差微分反馈代替压力差反馈,采用位置、速度和压力差微分反馈控制来改善系统的控制性能,理论分析了该方法的有效性。为了抑制气动位置伺服系统存在的期望值附近的位移波动现象,提高系统的控制精度,提出压力差辅助控制方法。将所提出的控制方法应用于摆动气缸位置伺服系统,试验结果表明,系统获得了较好的控制性能。     

非晶纳米晶成套设备保温包调高控制设计

非晶纳米晶生产工艺中,保温包与铜棍之间高度调整的控制精度是直接影响非晶纳米晶带材的厚度、宽度等质量指标的重要因素。针对非晶纳米晶成套设备中保温包调高运动控制系统中的伺服定位精度高、响应速度快、位置响应无超调、点动精度1μm等控制要求,提出并设计了一种基于电子齿轮比控制器,在伺服位置环中引入电子齿轮参数,在位置控制单元引入光栅尺的位移反馈脉冲,在速度控制单元接收编码器反馈脉冲频率信号,来完成电子齿轮比下的指令脉冲和反馈脉冲的匹配,最后通过实验及数据分析验证了设计的可行性。     

一种新型采样点控制方法的提出及电路设计和仿真

介绍了利用辅助线圈实现反馈的反激式开关电源的控制原理,以及采样点控制电路在其中的作用,在此基础上提出了一种新颖的单端输入采样点控制电路。其优点是：电路总是动态的修正每个周期的采样时间点,使之与脉冲宽度的相对位置保持不变,这样可以大大减小控制偏差,从而获得高的控制精度。     

直线同步电机初始磁场位置检测方法

直线电机在直线运动和重复定位精度高的机器人中有着广泛的应用,如两轴直线电机组成的点胶机器人、搬运机器人等.电机的位置检测在电机控制中是十分重要的,特别是需要根据精确转子位置控制电机运动状态的应用场合,如位置伺服系统.传统的位置检测方法一般根据装在电机轴上的光电编码器的反馈信号计算得出的,光电编码器通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示电机转子的位置信息.根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对式光电编码器与增量式光电编码器,直线电机一般都采用光栅尺,只有AB正交脉冲反馈.该文的目的就是提供一种没有U、V、W和Z脉冲反馈的增量式编码器的电机初始磁场位置检测方法.     

基于TMS320F2812的永磁直线电机伺服控制研究

针对DSP芯片TMS320F2812用于采集编码器脉冲的计数最大值小于反馈的总脉冲数最大值,以及伺服控制中的跟踪误差等问题,将偏差累加法和前馈控制运用到伺服控制中。开展了电机角度的处理和位置跟踪精度的分析,建立了电机电角度和脉冲数,以及跟踪误差和前馈系数之间的关系,在安装了分辨率为0.5μm海德汉增量式光栅的永磁直线同步电机平台上,只通过在软件上采取P+前馈补偿来提高伺服控制系统的性能,而不需要采用额外的计数芯片或采用更高级的DSP。基于Simulink搭建了电机控制系统的模型,仿真分析了3种给定位置曲线下系统的跟踪误差情况,并对梯形加减速位置给定曲线进行了实验验证。研究结果表明,P+前馈补偿控制可以大大减小位置跟踪误差。     

基于PLC步进电机位置闭环控制研发与应用

在PLC高速脉冲输出功能控制步进电机的基础上,分析了步进电机的控制特点,利用光栅尺作为步进电机的位置检测装置及反馈装置,通过PLC程序算法实现对步进电机位置的闭环控制。     

时栅式直驱转台位置反馈智能接口设计

分析时栅式直驱转台位置反馈存在的动态位置反馈误差。提出利用预测测量方法,将时栅绝对式离散角度测量值转化为增量式连续脉冲信号。研制时栅式直驱转台位置反馈与控制智能接口电路,实现空间位置预测测量。开展预测实验,测得直驱转台空间位置的动态预测误差为!4″,表明时栅可以满足直驱转台高精度的要求。     

RT-Linux环境下主轴热伸长脉冲叠加实时补偿

针对主轴热伸长实时补偿脉冲调制困难、补偿信号的插入时机难以准确判断、反馈信号与补偿信号易干涉问题,研究了RT-Linux实时运行环境下的脉冲叠加热伸长补偿控制方法,基于最小二乘支持向量机数学模型预测主轴热伸长,进而将预估值转换为等效的热伸长补偿脉冲,在数控机床的位置反馈环中,通过轮询方式获得插入时机,及时将补偿信号叠加到反馈脉冲序列中,CNC控制器透明地接收修正后的反馈脉冲并且实施位置补偿,从而满足了补偿控制系统灵活性、开放性与实时性的要求。     

机床测头测量滞后时间补偿的应用研究

目前,随着高速高精加工的发展,使得提高机床测量精度已势在必行.针对触发式测头高速测量时发现的滞后时间问题,提出了一种补偿方法.根据高速I-O板卡反馈的时间戳信息,插值计算精确到微秒级的位置值;并缓存触碰前轴的反馈脉冲增量进行补偿.实验发现:补偿前随着进给速度增大,位置偏差增大,约0.05～0.35 mm,对应滞后时间为...     

基于PT/PLC的组合机床生产线定位系统设计

系统采用触摸屏(PT)实现位置监控和参数设置,由PLC控制伺服电机的运转,通过光电码盘进行位置检测,光电码盘检测到的脉冲信号反馈给可编程逻辑控制器的高速计数器,将脉冲信号与触摸屏给定的角度所换算成的脉冲信号进行对比,做出相应的调节,从而对自动化生产线工作台进行准确的定位控制。试验结果表明,系统的定位精度与传统定位系统相比有了较大提高。文章给出了系统的软件设计以及相关的硬件设计方案,介绍了系统的控制策略和工作原理。     

基于云模型的电液比例位置系统同步偏差控制研究

针对电液比例位置同步系统受到外部干扰,存在同步偏差问题,利用云模型理论设计了偏差补偿器对其进行修正。对位置偏差值进行云化处理后,依照云模型规则推理得到准确补偿信号,反馈给原系统作为同步偏差控制量。对预应力张拉设备的电液比例系统建立仿真模型,仿真分析表明,云模型偏差补偿器能够对出现的偏差自动调整,减小同步偏差,提高同步系统控制精度,系统的稳定性和鲁棒性也得到提高。     

基于S7-200 PLC与步进电机的位置控制系统设计

设计了一套基于S7-200 PLC的步进电机位置控制系统,由软件和硬件两部分组成。使用PLC高速脉冲输出功能,控制步进电机运动。旋转编码器作为系统的检测元件,其输出脉冲信号反馈到PLC,利用PLC的高速计数功能,实现位置的半闭环控制。     

基于背面小孔图像的受控脉冲穿孔PAW控制系统

已开发的受控脉冲穿孔等离子弧焊被验证能够较好地控制小孔的穿透行为,提高焊接稳定性,保证焊接质量。然而,过去开发的控制系统使用间接反映小孔穿透状态的尾焰电压作为反馈量,不能够反映熔池的热量状态。前期研究发现,背面小孔参数中,小孔中心位置的变化能够反映熔池热量的变化趋势,脉冲电流下降沿时长能够调节小孔中心位置。本研究,利用摄像机拍摄的背面小孔图像信号为反馈信号,以小孔中心偏移量为被控制量,以脉冲电流下降沿时长为控制量,基于预测控制算法,设计新的受控脉冲穿孔等离子弧焊控制系统。利用新的脉冲穿孔焊接控制系统焊接9.5 mm厚304不锈钢,能够控制小孔周期性稳定穿透,得到了高质量的焊缝。     

《控制工程基础》学习辅导

<正> 要学好《控制工程基础》这门课程,应分清主、次,要重点掌握下述三方面的内容。一、基本概念、术语1.1 系统、反馈、反馈控制、闭环(反馈)控制系统系统就是元素按一定规律的集合。将系统输出端的被控量的全部(单位反馈)或部分反施于输入端的信号,叫反馈量。由参考量(给定值)与反馈量比较产生偏差,由偏差产生控制作用去消除偏差,叫(闭环)反馈量控制;相应的系统为闭环(反馈)控制系统。1.2 开环系统、闭环系统系统按反馈情况分为(1)开环系统:没有外反馈回路的系统;(2)闭环系统:     

超精密工作台控制方案的优化选择

采用直线电动机加气浮导轨模式搭建大行程纳米级分辨率的超精密工作台,并建立超精密工作台进给系统的数学模型.通过计算机仿真分别分析单位反馈PID控制、带加速度前馈的PID控制、位置速度双环反馈和Smith预估控制等控制模式在不同材料做导轨时的控制指标.在控制系统选择上采用层次分析法建立综合评价体系,通过分析、计算、比较,确定位置环、速度环的双环反馈控制为本工作台最佳控制方案.     

基于模糊控制的气缸位置控制系统

针对气动位置伺服系统的非线性特征,提出了一种基于模糊控制的气缸位置控制系统。系统以计算机和压力型电气比例阀为控制核心,采用了模糊控制算法来实现气缸位置控制。模糊控制器采用了位置偏差与位置偏差变化率双输入与控制量单输出的模型。实验研究表明,系统的位置控制精度达可到±0.25mm。该系统可以实现对气缸位置的高精度控制。     

一种基于摩擦模型的谐波传动脉冲控制器的设计

将谐波传动的摩擦模型作为控制系统模型,分析了脉冲信号作用于摩擦模型的动量、能量和运动特性,提出了用一个由2阶谐波组成的脉冲信号来驱动谐波齿轮传动,研究了谐波传动对于该新型脉冲信号的响应,设计了一个用于精密位置控制传动系统的脉冲反馈控制器,仿真和实验结果证明了该控制策略的有效性。     

电液伺服系统调试故障分析

电液伺服系统是重要的航空附件之一，飞机上的舵机系统、自动驾驶系统和起落架控制系统均由电液位置系统作执行机构。图1为电液伺服系统液压原理图，偏差电压信号Usr经放大器放大后变为电流信号，控制电液伺服阀输出压力，推动液压缸移动。随着液压缸的移动，反馈传感器将反馈电压信号与输入信号进行比较，然后重复以上过程，直至达到输入指令所希望的输出量值。     

H∞控制的主从遥操作力觉双向伺服控制系统研究

针对力反馈双向液压伺服控制中存在的反馈力冲击大及位置跟随特性差的问题,提出了一种以主／从动机械手之间的力偏差为从动端控制信号,由位置偏差和力偏差形成主动机械手控制量的新型力觉反馈控制策略。结合遥操作工程机器人主从控制的特点,通过对液控操纵杆系统进行H∞控制的状态观测器补偿,改善了液压马达的动态特性差异。进行了力觉双向伺服控制实验,实验结果表明,该控制策略明显改善了主一从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,同时该控制策略具有控制简单、收敛速度快、实时性好等特点。     

面向大型薄壁件柔性装配平台的IGPS发射器研制

介绍了Inoodr GPS测量系统发射器的研制,其应用于大型薄壁件制造的柔性自动化装配平台实现在线反馈调整.发射器系统包括发射器机械装置、电机恒速控制技术和同步脉冲发生装置.采用NASTRAN完成了机械装置的动态性能分析,采用运动控制卡完成闭环电机旋转控制.经过对发射器结构和电机转速性能测试,结果表明,有效地避开了机械共振和摆角偏差,发射器能够满足大空间高精度三维光电测量要求.