PI自整定永磁伺服系统转动惯量的辨识研究

针对永磁同步电机伺服系统中转动惯量变化问题,设计了一种带PI参数自整定的永磁同步电机转动惯量辨识系统,并提出了一种基于电机机械方程的转动惯量辨识方法。在系统匀加速阶段以相同时间间隔的速度为参量,计算出电机匀加速阶段的加速度,利用加速度与转动惯量的关系,由机械方程解调出电机转动惯量。以转动惯量为基准,利用速度环带零点Ⅱ型系统对PI参数进行补偿,并将此方法与传统PI控制方法在同一环境中进行仿真实验。研究结果表明,带转动惯量辨识PI自整定控制器的系统与传统PI控制器系统相比,启动无超调,且速度误差率降低0.16%左右。该方法具有更好的动静态性能,能够广泛应用于高精密数控系统,为解决转动惯量变化问题提供依据。     

改进加减速法转动惯量辨识的应用研究

为了提高伺服系统中负载转动惯量辨识的识别精度以及扩展其应用范围,首先建立伺服系统的简化数学模型,进而确定用于转动惯量辨识的检测信号,分析伺服系统相电流-转速信号的响应特性,针对传统加减速法的缺点和不足,提出一种改进型的加减速算法,最后通过实验将改进加减法和传统加减速法进行对比验证。实验结果表明:改进加减速法相比传统加减速法在伺服系统转动惯量识别精度上有明显的提高,识别精度可达3%左右,相比传统加减速法识别速度得到了提升和应用范围得到了扩展。实验结果可用于机器人系统转动惯量的辨识,对机器人系统的运动控制具有重要意义。     

基于梯度矫正方法的PMSM转动惯量辨识研究

为了使控制系统在复杂的环境中正常、稳定的运行,伺服驱动器必须具有参数辨识和参数自整定的功能,以保证系统具有强鲁棒性。在提高系统动态抗扰能力研究过程中,转动惯量辨识为其首要解决问题。在对离线式转动惯量辨识方法研究的基础上,提出了梯度矫正方法的转动惯量辨识策略,仿真研究表明梯度矫正方法进行转动惯量辨识具有一定的准确性和实时性。     

基于RBF神经网络的某交流伺服系统辨识研究

针对某交流伺服系统的模型辨识问题,采用RBF神经网络进行系统辨识.由于神经网络学习时间较长且不易收敛,故用聚类与梯度训练相结合的混合学习算法对RBF神经网络进行训练.使用聚类方法对学习样本进行聚类,确定隐含层结构,用梯度训练法对确定的网络结构进行训练,仿真实验验证了该混合学习算法的有效性.     

基于xPC技术的液压伺服系统模型辨识研究

利用xPC技术建立了阀控缸实时电液伺服控制系统。为了获得系统准确的数学模型,文章借助于xPC实时系统的半实物仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行了系统模型辨识实验研究。通过改变工况以及设计控制器进行辨识模型的数字仿真和半物理仿真,验证了该辨识模型的准确性。该研究对电液伺服系统建模及控制系统设计具有参考价值。     

基于MATLAB-AMESim的液压缸位置伺服系统辨识方法研究

基于传统液压缸伺服系统建模参数的复杂性、不确定性、以及系统的时变性等问题,提出了一种基于MATLAB-AMESim的液压缸位置伺服系统辨识方法。该文以组成足式机器人驱动单元的液压缸为研究对象,简单介绍了液压缸的组成结构及工作原理;其次建立液压缸控制系统模型、传递函数,阐述了液压缸伺服系统辨识方法原理和基本过程;最后,通过MATLAB-AMESim软件搭建单缸位置伺服系统进行系统辨识仿真,将仿真结果与实际液压缸位置伺服系统测试结果进行对比。实验表明基于MATLAB-AMESim的液压缸位置伺服系统辨识仿真具有良好的实用性,验证了系统模型辨识方法的有效性。     

永磁同步电机转动惯量在线辨识关键技术研究

针对工程实践中电机转动惯量在线辨识方法中输入参数的异步性和噪声干扰,采用基于模型参考自适应的转动惯量辨识方法,并使用跟踪微分器对输入参数进行预处理来解决以上问题。对模型参考自适应和跟踪微分器这两种关键技术进行研究,为工程应用中普遍得不到理想转动惯量辨识结果的在线辨识方法提供了一个比较好的解决思路。实验表明:经过跟踪微分器预处理后,基于模型参考自适应的转动惯量在线辨识方法能获得比较理想的辨识效果,结果精确、辨识速度较快,具有良好的抗干扰性能。     

基于半物理仿真技术的机电伺服系统模型辨识研究

系统模型是进行系统性能分析与设计的基础。为了获得准确的系统数学模型,文章借助于dSPACE实时系统的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,提出了一种适用于机电伺服系统的模型辨识方法,并以机器人关节伺服系统为对象进行了系统模型辨识实验研究,通过对比离线仿真和半物理仿真结果验证了该方法的有效性。该研究对机电系统建模及控制系统设计具有参考价值。     

基于遗传算法的伺服系统摩擦模型参数辨识

文章研究受摩擦因素影响的伺服系统的摩擦模型参数辨识问题,该系统具有未知负载特性和非线性摩擦,给摩擦模型参数辨识带了较大的困难。首先将系统的输入力矩分解为线性力矩和非线性摩擦力矩,其中线性力矩部分用于驱动负载转动,非线性摩擦力矩用于克服摩擦作用;然后基于Stribeck摩擦模型,采用遗传算法进行参数优化。在直流伺服系统上的仿真结果显示了该方法的有效性。该辨识方法对系统已知信息要求较少且容易实现,具有很强的工程实用价值。     

电动舵机伺服系统非线性辨识及补偿

为提高电动舵机伺服系统的跟踪精度,提出了辨识、测试它的摩擦和间隙非线性及对其进行补偿的方法.针对位置和速度双闭环控制的电动舵机伺服系统,建立了基于LuGre摩擦和迟滞间隙的数学模型;依据模型采用前馈补偿方法对系统中的摩擦进行补偿,同时采用逆模型方法对系统中的间隙进行补偿控制.实验显示,对于幅值为1°,频率为2.5Hz的给定正弦信号,补偿后系统的最大位置跟踪误差由原来的0.166°减小到了0.096°,最大速度跟踪误差由原来的2.723 r/min减小到了0.393 r/min.结果表明,本文提出的辨识测试方法能够精确地获得摩擦和间隙模型,基于该模型的补偿能够有效地提高电动舵机伺服系统的跟踪精度.     

基于MATLAB/Simulink液压伺服系统辨识仿真

针对对称缸液压伺服系统,用数学方法建立线性化对称缸液压伺服系统的数学模型,运用MATALB/Simulink进行仿真,使用最小二乘法对系统进行辨识仿真研究。为进一步控制研究提供较为精确的模型参数,验证模型的准确性。该仿真研究对建立精确模型及控制系统研究有参考意义。     

基于继电反馈的伺服系统辨识与自调谐

<正>随着现代工业的发展,对于伺服系统控制性能的要求也越来越高。伺服系统的控制器例如PID控制器若要达到令人满意的控制效果,需要对于控制器参数进行调谐。传统的调谐方法主要依靠手工调谐,即试凑法,比较依赖工程师的经验,调谐过程可能变得冗长且无法得到良好效果。因此,针对伺服系统特点,研究伺服系统辨识与自调谐技术,自动、快速的计算出优化控制参数,对于提高生产效率,改善控制性能都具有非常重要的现实意义。目前针对伺服系统辨识与调谐的研究中尚存     

基于LabVIEW的气动力伺服系统模型辨识与实验

气动力伺服系统能够对输出力大小进行准确控制,可应用于机器人自动打磨抛光中,提高工件表面修形质量。目前该系统本身难以建立准确的数学模型,然而模型对力控算法设计与改进具有很大的帮助。首先分析了系统机理建模过程,然后对搭建的一套气动力伺服系统平台采用系统辨识的方法获取该系统的最佳数学模型:设计了基于Lab VIEW的系统实时在线辨识平台,采用最小递归二乘法作为辨识算法对搭建的平台系统进行了模型辨识,最后对该模型进行了实验验证,结果表明辨识所得模型能很好地表征该系统的特性,为气动力伺服系统的输出力控制算法设计研究奠定基础。     

数控机床伺服系统摩擦的非线性参数辨识研究

针对常用的Stribeck摩擦指数模型,提出用泰勒高次展开的方法达到非线性摩擦模型的线性化,利用最小二乘拟合的方法得到摩擦模型参数。通过对数控机床控制系统的电动机电流和转速等信号的采集,得到了进给系统中摩擦力矩与转速的对应关系,利用提出的方法进行了辨识实验,实验结果表明,该方法能对Stribeck摩擦模型的参数进行精确的辨识。该方法在工程实际中具有应用价值。     

DGCMG框架伺服系统摩擦力矩建模及辨识

为了减小强陀螺效应条件下双框架控制力矩陀螺（double gimbal control moment gyroscope,简称DGCMG）框架伺服系统的非线性摩擦力矩对框架伺服系统控制精度的影响,提出了一种对DGCMG框架伺服系统非线性摩擦力矩精确建模和辨识的方法。分析了DGCMG框架伺服系统的动力学方程,在研究内、外框架摩擦力矩随内外框架角速度和陀螺力矩变化规律的基础上,建立了内、外框架摩擦力矩精确的数学模型,并用控制力矩陀螺的实际参数和实验采集数据对摩擦力矩模型参数进行了遗忘因子递推最小二乘法辨识。实验结果验证了所建模型的正确性和辨识结果的准确性,有助于补偿DGCMG框架伺服系统的非线性摩擦力矩,提高框架伺服系统的控制精度。     

多变量电液伺服系统及噪声模型的辨识

本文提出了用多变量CARMA时序模型来辨识电液伺服系统的阶和参数,同时得到系统的干扰噪声模型。文中用极大似然法和BIC定阶准则来估计模型的阶和参数,根据估计参数的渐近正态性态角模型的子阶和时滞。文中应用该方法辨识了电液位置和力耦合系统及其噪声模型的阶和参数。仿真和实测阶跃响应比较,证明得到的辨识模型是正确的。该方法可用于任何多变量机械系统的模型辨识。     

基于改进BP神经网络的主轴伺服系统故障诊断研究

针对数控机床主轴伺服系统的故障特点,建立了故障模型,确定了故障现象、故障原因样本集,并采用基于L-M算法的改进BP神经网络实现了对主轴伺服系统的故障诊断。仿真及试验结果表明,该诊断方法是行之有效的。     

系统辨识在电液伺服系统中应用研究

利用相关辩识原理,建立了变量泵摆角机构电液伺服系统数学模型,进行了计算机仿真及系统动态性能实测。     

直线伺服系统时滞参数辨识与补偿研究

为解决直线伺服固有时滞特性对轨迹跟踪性能的影响,以典型的前馈加反馈二自由度控制结构为基础,分析直线伺服时滞特性对其轨迹跟踪精度的影响。在此基础上设计了前馈环节上的时滞控制器,之后针对时滞控制器位于前馈通道时作为一个超前环节控制上无法实现的问题,将时滞参数分为两部分,分别调节理想轨迹指令按照整数倍伺服周期延时及前馈控制信号滤波延时以达到时滞补偿的目的,引入牛顿迭代寻优进行最优时滞参数辨识。仿真与试验结果表明,在前馈加反馈二自由度控制的基础上加入时滞控制器可以有效减小直线伺服系统的闭环位置跟踪误差,特别是显著减小非零加加速度段的闭环位置跟踪误差,提高轨迹跟踪性能。     

直线伺服系统模型参数辨识及其实验研究

为了使伺服驱动系统具有较好的控制性能,对系统建模与辨识、系统性能进行了研究。传统方法建立的直线伺服系统数学模型误差大,为了求出精确的系统模型参数,将基于最小二乘的阶跃辨识法应用在直线伺服系统的模型参数辨识中,并计算出实验数据与仿真数据的拟合误差(0.0018)和相关系数(0.9970)。仿真与实测结果表明,该模型辨识算法可行,对输出测量噪声不敏感,鲁棒性好。采用极点配置法设计了位置控制器,并对其进行了实验研究。通过合理配置系统极点的位置,显著地减小了摩擦力对系统性能的影响。