无速度传感器的滑模变结构直接转矩控制系统研究

本文针对无速度传感器直接转矩控制的交流伺服系统,运用滑模变结构控制理论,设计了一种滑模变结构控制器,并对常规滑模控制器存在的抖动问题提出一种改善方法,即在滑模控制器后加一个模糊比例积分环节。仿真实验证明了该控制器设计方法的有效性。     

16位微机控制变结构位置伺服系统的研究

本文根据变结构滑模控制理论,对一般数控位置伺服系统的控制器提出了一种新的设计方法。作者在理论分析的基础上,研制了16位微机控制的变结构位置伺服系统,实验表明其结构简单、鲁棒性强,具有良好的静、动态性能。     

气动位置伺服系统的滑模变结构控制

针对气动位置伺服系统的不确定性及非线性等特点,充分利用滑模变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化及外部干扰有极佳的不敏感性等优点,将滑模变结构控制方法引入该气动位置伺服系统,并进行了滑模变结构控制器的设计与仿真,在仿真时还加入了系统的不确定性.结果表明:该控制方案有效,而且系统具有很好的鲁棒性.     

虚拟轴机床基于CMAC滑模变结构控制的实验研究

文章针对虚拟轴机床的双摆角铣头位置伺服系统,将小脑模型关节控制器（CMAC）与滑模变结构控制相结合,设计了基于小脑模型关节控制器（CMAC）的神经元离散滑模控制算法并进行了实验研究。实验结果表明,采用这种控制策略不仅极大地降低了常规滑模变结构控制中的抖振现象,且具有良好的动、静态性能及较强的鲁棒性,实现了虚拟轴机床双摆角铣头快速、准确的位置伺服控制。     

交流伺服系统Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制

针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种ZieglerNichols PI滑模并行复合控制策略,设计了位置环滑模变结构控制器和Ziegler-Nichols PI控制器的并行结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,Ziegler-Nichols PI控制可对传统PI控制器的比例、积分系数进行在线调整,实现了系统的调整控制.仿真结果表明,所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能.     

基于一种改进型滑模变结构控制的永磁同步电机伺服系统研究

针对动态滑模面与变指数趋近律存在的缺陷,研究一种新型积分速度滑模控制器,并结合开关函数对设计的控制器做进一步改进,最后将这种新型滑模控制器应用于永磁同步电机伺服系统的速度环中。利用Matlab搭建伺服系统仿真模型,仿真结果表明:设计的新型滑模控制器调速性能要优于传统PI和变指数滑模控制,它不仅能有效抑制滑模变结构固有的抖振,还增强了控制系统的快速性和鲁棒性。     

基于前馈和滑模复合结构的飞行器电动舵机控制

针对飞行器电动舵机伺服系统的控制问题,提出了一种能够有效抑制传动机构非线性摩擦的控制方法,该方法由前馈补偿器、基于LQR的PID反馈控制器以及滑模控制器构成。前馈控制能够提高系统响应的快速性,PID反馈控制提高系统的抗干扰能力,针对非线性摩擦设计的滑模控制律,用来削弱非线性摩擦对舵机伺服的影响。在分析电动舵机伺服系统构成的基础上,给出了非线性摩擦的Stribeck模型;建立了系统数学模型,在此基础上分析得出前馈补偿器的结构和参数;引入参考给定量,建立基于误差的状态控制方程,设计了基于LQR的PID控制器以及抑制非线性摩擦扰动的滑模控制律。分别对含有滑模控制器和不含滑模控制器的控制方法进行了仿真实验,实验结果表明:含有滑模控制器的控制方法能够有效抑制非线性摩擦引起的速度抖动问题以及位置"平顶"现象。     

电液伺服系统的积分滑模自适应控制方法的研究

针对某型鱼雷尾舵电液位置伺服系统存在参数不确定性和干扰的问题,设计了一种新型的积分滑模自适应变结构控制器,实现了在变工况下对系统的良好跟踪控制。仿真结果表明,该方法控制精度高,鲁棒性强,有效提高了系统的控制性能。     

基于不完全微分反演变结构控制的液压系统位置控制

液压伺服系统位置控制的结构和非结构的不确定性阻碍了其控制精度的提高。对于结构的不确定性,可以采用非线性自适应控制,以实现渐近跟踪性能。但在液压系统中,经常会出现如非线性摩擦此类非结构的不确定性,导致跟踪精度的降低。提出一种不完全微分反演变结构控制器,实现基于摩擦补偿的液压伺服系统的位置控制。该控制器以反演设计为基础,融入滑模变结构控制,利用滑模变结构在滑动模态下对控制系统参数变化和外部干扰的完全不变性,解决系统结构的不确定性问题;结合摩擦补偿,解决系统非结构的不确定性问题;引入不完全微分,弱化控制器的微分效应,减小纯微分突变信号带来的干扰,不完全微分产生的滤波效应可以抑制滑模变结构存在的抖振。从理论上证明了在各种不确定性存在的情况下系统的渐近跟踪性能,仿真实验验证了所提出的控制策略的高精度跟踪性能。     

交流位置伺服系统反演滑模并行复合控制

针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种反演滑模并行复合控制策略,设计了基于位置环滑模变结构控制器和反演控制器的并行复合控制结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,反演控制渐近跟踪被控对象的参考位置信号和消除滑模控制的抖振。仿真结果表明:所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能。     

基于扩张状态观测器的伺服加载模糊滑模控制

针对电动伺服加载测试台存在的间隙、摩擦等非线性控制问题,以滑模变结构控制（SMC）为主体进行了加载控制器设计。分析伺服加载测试台整体结构,提出一种基于扩张状态扰动观测器（ESO）的模糊滑模控制（FSMC）策略。该策略在使用ESO针对伺服加载系统的外部干扰进行观测的基础上,设计了模糊控制对滑动模态面和滑模趋近律进行自适应调节,提高了系统的动态实时跟随能力和干扰补偿能力,并减小SMC控制器稳定时的抖振现象。仿真结果表明：所设计的基于扩张状态观测器的模糊滑模控制器（FSMC-ESO）对比传统SMC及PID控制具有更好的快速响应性和鲁棒性。     

基于DD伺服传动器实现三轴联动定位的设计

直接驱动（DD）伺服是一种高性能的伺服产品，由于其特殊的构造和高精度的设计，使其在制造业、机器人领域得到广泛应用。文章结合自主设计的激光内雕机控制方案，在分析系统工作原理基础上，详述了DD伺服位置控制方法，通过整定其PID参数，实现了三轴联动系统的准确定位。     

基于二阶滑模的PMLSM悬浮平台直接解耦控制

永磁直线同步电机( PMLSM)悬浮平台利用直线电机的法向力实现动子悬浮,本身具有的无摩擦,零传动等优点满足了精密加工中对于高精度和高速度的要求.但是由于水平推力和法向力之间存在非线性耦合,加之负载扰动和参数变化等不确定性因素降低了系统的伺服性能.为了保证PMLSM悬浮平台动子的定位精度,针对上述问题分别独立设计水平轴和竖直轴的二阶滑模(2SMC)控制器对其进行直接动态解耦控制.控制律采用二阶滑模的螺旋算法,将不连续控制作用于变量的高阶微分上,理论上可以削弱抖振.仿真结果表明该控制策略能够实现对水平方向和竖直方向的动态解耦,使系统对参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性,从而提高了定位精度.     

基于CAN总线技术的混合伺服液压机控制系统

本文打破传统的采用电液比例控制技术来控制阀开口大小的方式,开发了一种新型的通过采用伺服电机驱动定量泵与小通径电液比例伺服阀相结合的方式,来实现对液压系统压力流量的控制,从而实现对液压系统速度、定位精度等的控制。在基于CAN总线技术基础上,通过各种传感器对液压系统执行元件的位置、速度、系统压力流量等参数的采集,由运动控制器进行信息的综合处理形成闭环,从而实现对液压系统高速、高精度的控制。     

基于SMC的CE1系列缸的气压伺服系统实验研究

介绍了日本SMC公司CE1系列气缸的结构性能,基于型号CE1L32 200气缸搭建了气压伺服实验系统,采用模糊 PID控制算法和气压PWM控制方式对系统跟踪阶跃、方波、正弦和斜坡等典型输入信号进行了实验研究,并取得了实验数据.实验表明该系统具有良好的跟踪特性,CE1系列气缸能够应用于工业现场,适用于模块化伺服定位系统的研制.     

基于西门子功能模块的伺服定位系统的研究

为提高某数控工作台的定位精度,以多数现代数控机床所采用的半闭环控制系统为研究对象,提出了一种基于西门子FM351定位模块的全闭环伺服定位控制系统.通过引入直接检测运动部件最终位移的数字测量环的方法,利用光电编码器检测旋转工作台的角位移,经反馈信号控制伺服驱动器,完成对交流伺服电机的转速控制,进而实现了对工作台的精确定位.并在低速大惯量转台上对本伺服定位系统进行了实验验证,实验结果表明该方法有效的消除了机械传动产生的误差对定位精度的影响,显示了全闭环伺服定位控制系统的优越性.     

低压透平电液调节系统的建模及仿真研究

以某种低压透平电液调节系统为例,分析其多级放大结构的耦合特点,以及应用伺服随动反馈控制先导级滑阀阀口和主滑阀阀口开度变化的机制,建立该系统的数学模型,并采用MATLAB/Simulink对其进行仿真。搭建低压透平电液调节系统试验台,试验结果表明:利用该模型获得的试验结果与仿真结果吻合性较好,验证了该数学模型的正确性和可行性;适当减小主阀芯弹簧刚度以及油缸有效面积,可在不影响稳态输出精度条件下,明显提升低压大流量系统的动态响应速度;减小先导阀弹簧刚度,可在响应速度不变的条件下,减小对控制油压的响应时间,使静态输出特性曲线零位死区减小;给出了能提高系统动态响应速度的优化参数取值。研究成果可为低压大流量伺服控制系统的设计及优化提供参考。     

带钢重卷机组卷取机的纠偏系统

本文针对生产中存在的如钢卷边部不齐、错边现象,影响带钢质量的问题,在设计中通过采取带钢边部自动定位伺服纠偏系统,亦即EPC(edge position control)寻边系统的卷取机纠偏系统的方法,以及改变卷取机本身的机械结构和提高张力控制精度等办法,解决了钢卷边部不齐、错边现象,取得了纠偏精度提高,带钢质量增加的预期效果。     

柔性制造系统的有轨小车结构设计

提供一种龙门柔性制造系统的有轨小车设计方案,采用双油缸拖动机构实现工作台的转运,伺服电机驱动的齿轮齿条机构实现小车的精确停靠,采用液压油缸定位装置确保工作台在物流小车上精确定位,从而保障了工作台在物流小车与交换站或缓存站、上下料站之间双向顺利交换。有轨小车可满足柔性制造系统对大重型精密零件的输送要求。     

随机定位电液伺服滑台设计研究

设计了随机定位电液伺服滑台,它直接以工件为定位基准,可简化加工尺寸链和机床结构,提高加工精度,满足某些特殊加工的需求。利用M atlab对系统进行仿真和校正,仿真结果表明电液伺服滑台能够获得良好的动静态特性。