伺服系统滑模变结构扰动及瞬时转速观测器

本文提出了一种滑模观测顺,用于观测伺服系统负载扰动及瞬时转速,不仅可以减小传统的Ｍ／Ｔ法测量速度造成的时间延迟,改善伺服系统动脉性能,而且通过动态转矩补偿控制,提高系统抗负载扰动的能力,仿真结果验证了该方案的有效性。     

伺服系统的神经网络摩擦力自适应补偿研究

在高精度伺服系统中，摩擦力是影响其低速性能的关键因素。文章分析了摩擦力的特性、数学模型、及其对伺服系统性能的影响，提出了基于RBF网络的自适应摩擦力补偿方法，并将其与参数线性化模型相比较。在某单轴速率／位置转台的控制系统中的应用结果表明，该方法能有效地改善伺服系统的性能。     

交流伺服系统负载扰动补偿控制

针对未知负载扰动对伺服系统动态性能的影响,提出一种基于降阶扩展卡尔曼滤波器(EKF)的负载转矩在线辨识及补偿方法。根据交流永磁同步电机(PMSM)机械运动方程,建立了负载转矩辨识数学模型,研究了在同一组PID参数控制下,负载转矩补偿前后系统位置误差的变化。仿真与实验结果均表明,所提出的降阶EKF能有效辨识负载转矩,采用转矩补偿控制后,明显减小了系统中由于负载扰动引起的位置误差,提高了系统的抗负载干扰能力。     

BLDCM交流伺服系统变结构控制

为实现高性能的ＢＬＤＣＭ交流伺服系统，本文根据无刷直流机的特点，利用时间最优控制的思想，设计了变结构控制器，并给出了开关模式，实验结果表明，该控制方案是可行的。     

基于扰动观测和补偿的PMSM伺服系统位置跟踪控制

针对存在参数摄动和外部扰动力矩的PMSM伺服系统位置跟踪控制问题,提出一种基于扰动观测和补偿的滑模控制方法。采用扰动观测器估计系统参数摄动以及负载力矩,并在此基础上对等效扰动进行补偿,减小了模型不确定性对系统控制性能影响,系统的位置跟踪误差由0.85 rad减小到0.35 rad;在保证系统稳定性的前提下,去除了常规滑模控制中的不连续控制项,有效地减小了抖振。实验结果表明,与工程上常用的PID算法相比,基于扰动观测和补偿的滑模控制算法不仅能够显著提高PMSM伺服系统的位置跟踪精度,而且能有效地削弱抖振。     

高精度位置伺服系统的鲁棒非线性摩擦补偿控制

对含非线性摩擦环节的位置伺服系统，提出一种基于Lyapunov直接法的非线性鲁棒控制算法，在非线性摩擦函数未知和系统参数时变的情况下，使跟踪误差趋于零，并以转台伺服系统为例进行数值仿真，结果表明该方法有效，且有很强的鲁棒性。     

二自由度控制的低敏感度伺服系统

敏感度是系统鲁棒特性的主要指标，对于控制对象存在较大模型化误差的伺服系统来说，必须具有低敏感度特性。本文应用二自由度控制理论和敏感度特性，设计出了对控制对象的模型化误差不敏感的低敏感度伺服系统，并采用８０９８单片机实现了数字化低敏度伺服补偿器。     

基于观测器的伺服系统低速摩擦补偿分析

针对两种不同的非线性摩擦观测器,推导了基于无刷直流电动机非线性模型的零速度时间隔△Ｔ解析表达式,通过仿真证实,利用基于库仑摩擦模型的摩擦观测器可以有效地改善系统的低速控制性能。     

交流伺服系统基于滑模变结构理论的控制方案综述

本文科要介绍了滑模变结构控制理论及其新近发展，指出了滑模变结构控制的突出优点和主要缺点，概述了滑模变结构控制在交流伺服系统中的应用现状，深入分析了应用中出现的问题。本文重点介绍作者基于滑模变结构理论、为交流伺服提出和设计的几种控制方案。     

工业伺服系统

现今的伺服技术已经发展到了一个新的阶段,从跟踪高速飞行目标发展为高精确度定位控制,从经典的校正设计到采用数字控制和状态空间设计。评述了这种现代工业伺服系统设计上的变化,包括执行机构及其驱动级、对象的典型数学模型、控制规律和扰动补偿问题,给出了设计准则,并通过实例进行了说明。     

神经网络在伺服系统中的应用

本文简要地介绍了神经网络的基本原理，重点阐述了神经网络在伺服系统中的应用及其发展趋势。     

PMSM交流伺服系统负载转矩动态补偿方法

基于交流伺服电机的运动方程，构建了一个负载转矩辨识观测器，将观测值动态补偿到速度环中，实现了负载转矩动态补偿，有效提高了速度环抗干扰性能，增强了系统的鲁棒性，实验和仿真结果表明了该方法的正确性。     

交流伺服系统逆变器死区效应分析与补偿新方法

死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流,同时输出增加了谐波分量,使系统的输出转矩存在很大脉动,尤其电机在低速运行时,可能导致系统的不稳定。针对此问题分析了死区效应对于交流伺服系统的影响,特别是低速运行时对电流波形的影响。提出了一种新型的在线延时补偿算法,该算法可以省掉开关器件没有必要的开通和关断,且不需要任何额外的硬件电路和离线的实验测量,具有实现简单、输出波形谐波含量小等特点,较好地降低了系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。     

基于多采样率控制的伺服系统摩擦补偿研究

摩擦是造成伺服系统在低速、速度换向等条件下精度严重下降的强非线性因素之一。采用基于模型的摩擦补偿可以有效地预测摩擦力,并实现误差补偿。在高速、高加速度的条件下,换向时摩擦变化剧烈,且过渡时间较短,采用单采样率控制补偿器结构很难实现较好的补偿效果,因此提出一种基于多采样率的摩擦补偿器结构。该补偿器利用伺服系统多环、多采样率的结构特点和指令轨迹细化方法,在不改变系统控制器结构和稳定性的条件下,通过分离前馈补偿器和反馈控制器的采样周期,以实现更为精细的前馈摩擦补偿量计算。实验结果表明,多采样率摩擦补偿器结构能够充分利用伺服控制器的结构特点和摩擦模型的预测结果,而且避免了复杂控制器的设计过程,取得了更有效的摩擦误差补偿效果。     

永磁同步电机交流伺服系统负载转矩动态补偿方法

交流伺服电机负载转矩的变化对系统性能的影响非常明显，需要进行在线动态补偿，但负载转矩与转动惯量一样，是一个很难直接测量的非电物理馈，需进行在线辨识。文章构建了一个负载转矩辨识观测器，将观测到的值动态补偿到速度环中，有效提高了速度环抗干扰性能，增强了系统的鲁棒性。     

电液伺服系统微机实时控制

以ＰＸ－８角位置电液伺服系统为研究对象，采用ＳＴＤ系统Ⅱ工控机为主机，在综合考虑系统的速度、超调量和精度等方面要求的前提下，结合积分分离ＰＩＤ控制和Ｂａｎｇ－Ｂａｎｇ控制的思想，充分利用计算机实时控制软件的灵活性及逻辑判断功能，提出了三段式实时控制方案。通过系统软件开发，进行实验研究，证明这种控制思想是可行的。     

采用扰动转矩观测器的低速电机伺服系统

伺服电机驱动系统的性能受各种量化误差、采样误差,及电机转矩脉动等因素的影响。特别是在低速运行时,速度反馈精度和动态性能都受到极大限制,因此电机往往处于无规律地转和停状态,速度很难控制。该文采用预期电流控制和基于位置信号的含滤波器的扰动观测器相结合的方法,仅使用普通分辨率(1 000 ppr)的光电编码器,就可对一台无槽式永磁同步伺服电动机实现低速运行(1 r/min左右)平稳控制。实验结果表明,所提控制策略效果好、容易实现,有较强的实用性。     

PMSM交流伺服系统死区效应补偿策略与实现

永磁同步电机控制系统中存在死区效应,这将引起电流发生畸变,从而可能导致系统在低速运行中的不稳定.分析了死区效应对系统影响,在传统平均死区电压补偿方法的基础上,提出了一种在线电压补偿和零电流钳位技术相结合的方法,以削弱死区效应来补偿电压并获得连续电流改善电流波形.实验结果表明,补偿策略是有效与实用的.     

直线伺服推力纹波扰动补偿及自适应振动抑制

针对高速运动的直线伺服系统同时存在的扰动与共振问题,建立两个回路分别进行扰动补偿与共振抑制。通过实验方法建立包含推力纹波扰动的直线伺服系统模型结构,采用最小二乘法进行模型参数的迭代辨识,并通过前馈进行扰动补偿;针对直线伺服系统模型结构中存在的共振现象,通过辨识主导振动频率,采用自适应FIR陷波滤波器抑制主导共振频率所带来的影响。在直线伺服运动控制平台上进行的算法验证实验表明:所建立的两个回路能有效补偿推力纹波扰动与抑制共振,提高直线伺服系统的在高速运行过程中的位置跟踪精确度的作用,满足高速、高精确度轨迹控制要求。     

永磁同步伺服系统抑制转速波动的研究与实现

在分析了永磁同步电机的数学模型及永磁同步伺服系统的电流环和速度环的基础上,设计了负载转矩观测器,对定子电流进行了补偿以抑制由负载转矩突变造成的转速波动。在MATLAB／Simulink环境下构建了永磁同步电机控制系统的仿真模型并进行实验。结果表明永磁同步伺服系统经补偿后转速特性得到了明显提高,有效的抑制了转速的波动。