基于结构滤波器的伺服系统谐振抑制

针对航空光电稳定平台控制系统面临的机械谐振的问题,在双T型陷波器的基础之上提出了一种新型的结构滤波器。这种新型结构滤波器由两个双T型陷波器和一个低通滤波器构成,能够将谐振峰和反谐振峰同时抑制,克服了单一陷波器不能处理反谐振峰值的缺陷。同时相比于双二次型滤波器,结构滤波器的参数调节更加灵活,既可以调节峰值大小又可以调节峰值宽度。实验结果显示:相比于双二次型滤波器,结构滤波器拟合的谐振曲线与实际的扫频曲线匹配度更好。加入结构滤波器对模型进行补偿以后,控制系统的稳定精度提高了5.74倍,闭环带宽提升了4.54倍。新型结构滤波器对于机械谐振的抑制和控制系统的性能提升有明显作用。     

陷波器在低刚性伺服系统共振抑制的应用

为了解决低刚性伺服系统存在的机械共振现象,以一套滚珠丝杆伺服系统为研究对象,对其物理模型进行简化和分析,得到了系统共振频率的理论值。同时,对滚珠丝杠伺服控制系统产生共振时的速度信号进行采集,使用Matlab对速度信号进行处理,得到了系统共振频率的实际值,比较得出共振频率实际值和理论值相符的结论。然后,针对共振频率设计特定的数字陷波滤波器。实验结果表明,陷波器成功滤掉输入信号中含有的共振频率,抑制了滚珠丝杠伺服控制系统的机械共振问题,为低刚性伺服系统解决机械共振的问题提供了实践依据。     

基于UAF42通用滤波芯片的50Hz陷波器设计

为了压制工业电源的干扰（如50Hz干扰），经常要在输入电路中采用陷波电路。由于传统的双T陷波电路对元件的精度和对称性要求比较高，在实际中很难调试。文中介绍的由通用滤波器芯片UAF42构成的50Hz陷波电路克服了这方面的缺点。实验结果表明：基于UAF42设计的50Hz陷波器的频率响应达到了设计要求，具有调试方便、对元件精度要求不高的优点。     

液压伺服系统结构谐振阻尼研究

分析了液压伺服系统的结构谐振阻尼，探讨了提高结构谐振阻尼的意义。提出了改善结构谐振阻尼的途径。     

同轴陷波器分析

针对弱信号检测中的工频干扰,分析了双T网络陷波器的不足,提出了用RC零网络代替双T网络组成陷波滤波器,以实现同轴可调选频滤波,并给出了实用电路。     

基于PMAC打磨机进给伺服系统的研究

基于PMAC建立打磨机进给伺服模型,实现PID控制;通过Matlab对该模型进行仿真,利用衰减曲线法进行PID参数整定;设计陷波滤波器,有效抑制系统共振频率.仿真所得结果为工程设计提供了理论参考,利用Matlab仿真PMAC的PID伺服算法也是一种新的尝试.     

纵向谐振变幅器的非谐振设计理论研究与验证

为了实现齿轮超声加工纵向谐振变幅器的设计,提出了纵向谐振变幅器的非谐振设计理论,将变幅器简化为由变幅杆、齿轮等效圆环、心轴、螺母等效圆柱四部分组成的理论分析模型,根据各部分的动力学方程、各结合面的力、位移耦合条件和两端面的边界条件,建立变幅器的频率方程,实现纵向谐振变幅器的设计。分别设计了变幅杆材料为45钢、齿轮材料为铸造锡青铜以及变幅杆材料为45钢、钛合金、硬铝合金、齿轮材料为45钢的纵向谐振变幅器,通过有限元软件ANSYS模态分析和谐振特性实验研究了变幅器的谐振特性,变幅器的谐振频率与理论设计频率的误差小于5%,在误差允许范围内,表明变幅器的非谐振设计理论对于设计齿轮超声加工纵向谐振变幅器具有很好的通用性,为齿轮超声加工振动系统的设计提供了理论基础。     

伺服系统周期性小扰动抑制的研究

针对异步电机d-p坐标系下四阶磁场定向控制非线性模型,利用状态反馈控制设计方法,设计出能够抑制周期性扰动的非线性控制器,实现及仿真结果表明,控制器具有较高的性能。     

用IIR格型陷波器消除信号中低频干扰的研究

为了有效地消除信号中的低频干扰,本文研究了IIR格型陷波滤波器的系数敏感度问题.在分析了三种格型滤波器的结构和敏感度的基础上,认为基于全滤波器的IIR陷波器在低频段具有最低的系数敏感度.通过一个设计实例说明了这种纯格型结构由于量化效应引起的频率偏移量要远远小于级联式格型结构.最后通过在电力线通信中的实际应用验证了该滤波器的性能.     

一体化电机伺服系统传导干扰抑制措施研究

从一体化电机伺服系统传导干扰有效抑制措施的需要出发，及时了解和掌握一体化电机伺服系统传导干扰的最新抑制技术和方法，为研究一体化电机伺服系统传导干扰的有效抑制措施提供必要的技术资料和参考对比方案，对目前相关文献已报道的各种一体化电机伺服系统传导干扰抑制技术和方法进行了研究与综述，归纳为减小干扰源强度和切断传导干扰传播途径两大类抑制方法，并指出各种方法的优缺点及其关键技术，最后展望了一体化电机伺服系统传导干扰有待解决的问题及其发展趋势，为研究人员研究一体化电机伺服系统传导干扰的抑制提供了参考。     

交流伺服系统应用中的干扰及其抑制

以旋塞控制系统为例介绍交流伺服系统干扰产生的来源及传播途径,提出抗干扰的实际解决方法,阐述在交流伺服系统设计中抑制干扰的具体措施。     

基于微分器的伺服系统迭代滑模控制

针对不确定非线性伺服系统中周期性干扰抑制问题,提出一种基于微分器的新型迭代滑模控制器,实现了无需速度测量的迭代滑模控制。利用微分器对系统的状态进行实时估计,根据估计值设计迭代滑模控制器。其中滑模控制保证了系统的鲁棒性;迭代控制作为前馈补偿,改善了抑制抖振时带来的静差问题;微分器的引入节省了硬件成本,避免了以往差分法带来的噪声放大问题。最后将该方法应用到某三轴飞行转台伺服系统的控制,仿真结果表明该控制方法可实现伺服系统的高性能控制,具有良好的跟踪效果。     

光盘伺服系统的实验研究

概述目前光盘存储技术发展很快,可作为计算机外存设备的只读型光盘(如 CD ROM 和一次可写光盘(WORM)已得到广泛应用,可擦型光盘(Erasable Qptical D-isk),也已问世,作为光盘守储技术之一的精密伺服技术也发展到了一个较高的水平,对光盘伺服技术的研究一直很受重视,在国际上,这方面的文章发表了很多,主要至力于提高伺服精度,近年来,国内也陆续     

基于陷波器滤波的磁悬浮浮筏主动隔振前馈控制研究

磁悬浮浮筏主动隔振前馈控制系统中,参考信号频率复杂多变,次级振动与控制通道输出的叠加造成参考信号不稳定且存在时变性,这会导致整个控制系统失效。为此,提出一种陷波器滤波的FXLMS前馈控制算法,该算法利用多个自适应滤波系统分块处理,减小参考信号不稳定的影响,提高系统的收敛速度。以多个不同频率、幅值、相位的正弦扰动信号作为参考信号进行了仿真分析,仿真结果表明,该算法能有效抵消多谐波扰动,有良好的隔振效果。     

基于电液式负载模拟器的谐振特性研究

为模拟运载火箭推力矢量伺服机构的工作状态,提出一种包含安装柔性和负载柔性的电液式综合负载模拟系统,能够同时模拟惯性、弹性、摩擦和常值四种负载。根据系统结构组成,建立系统的数学模型,并提出了一种简化系统闭环传递函数的方法,从而得到系统谐振峰频率的理论计算公式。搭建仿真模型,对该系统进行仿真,仿真结果表明可以通过改变质量块2来调整第二谐振峰的频率和幅值,验证了理论计算结果的正确性,同时对各种情况下系统中的谐振峰形态进行了论述,为地面测试系统中谐振峰的调整提供了一定的理论依据和方法指导。     

时变信号频率跟踪的一种新自适应陷波器方法

针对频率、幅值和相位均发生变化的时变信号,现有自适应陷波器(ANF)频率估计方法存在信号频率跟踪精确性和稳定性不足的问题,为此提出了一种基于新误差函数的ANF时变信号频率跟踪方法,通过新误差函数改善自适应算法收敛至最优频率解的精度与速度,以提高时变信号频率跟踪的精确性和稳定性。给出了新误差函数分析结果,新ANF方法实现步骤和该频率估计方法的Cramer-Rao下限。通过计算与现有ANF的时变信号频率跟踪方法性能进行了比较分析,并针对科里奥利质量流量计时变信号进行了现场实验验证。结果表明,该方法具有收敛速度快、跟踪精度高、更接近Cramer-Rao下限和抗噪性好的优点。     

基于双频Bode图的磁悬浮控制力矩陀螺转子弹性自激振动抑制用陷波器设计

由于强陀螺效应和控制系统的高频滞后,磁悬浮控制力矩陀螺转子存在高频弹性自激振动,需要采用陷波器（Notch Filter－NF）进行相位校正和抑制,但是目前仍然缺乏有效的NF参数设计方法。本文提出一种基于双频Bode图的NF参数设计方法,采用双频Bode图分析转子弹性模态稳定性,得出不同转子转速下对NF相位校正角的要求,然后在保证转子章动稳定性的前提下优化设计NF参数。采用该方法设计的NF有效抑制了转子的弹性自激振动,使所研制的磁悬浮控制力矩陀螺稳定升速到20000r/min,验证了该方法的实用性和有效性。     

基于FWA的柔性机械臂振动抑制轨迹规划

为抑制柔性臂柔性关节的弹性振动,提出一种FWA优化算法结合傅里叶级数的轨迹规划方法。采用Lagrange法建立了柔性机械臂的动力学方程,得到了运动轨迹与残余振动的关系。以傅里叶级数的系数为待优化变量。运用FWA算法,获得待定变量的最优值,使得运动结束后机械臂末端残余振动最小,通过数值仿真验证了这种抑制振动方法是有效的。     

基于自适应陷波与重复控制的主动磁悬浮轴承系统谐波振动抑制

由转子质量不平衡和传感器跳动引起的谐波振动是磁悬浮转子系统中的主要扰动。为了抑制这些干扰,提出了一种基于重复控制和可变相位自适应陷波反馈的谐波振动抑制的复合控制方法。首先通过建立磁悬浮转子系统模型,分析了不同干扰振动力的产生机理。然后,设计了插入式重复控制器,抑制传感器跳动引起的谐波振动,利用自适应陷波滤波器在线提取同频信号自适应补偿不平衡,通过改变不同频率下的相位角来保持系统的稳定性,并对同频位移刚度进行补偿,使系统在较宽的速度范围内自抑制谐波振动。最后,通过仿真和实验对提出的控制方法进行了验证。实验结果表明,一次、三次和五次谐波振动分别减少94.4%,90.4%和85.9%,采用所提出的复合控制方法可以有效抑制谐波振动。验证了所提控制方法的有效性。