多轴联动的风洞变角度机构同步协调控制

为解决风洞尾撑变角度机构运动过程中多轴之间的同步协调控制问题,本文提出了一种结合并行控制和交叉耦合控制的同步控制方法.首先,将并行控制应用于多轴联动控制中,根据前后侧滑轴定位时间一致以及速度变化时间一致的原则,开展了提高多轴同步性能的研究.然后,采用了基于同步误差传递函数的交叉耦合控制方法,对并行控制给定的运动参数进行修正补偿.最后,通过机构运动进行了实验验证,实验结果表明该控制方法可有效减小横向同步误差,提高同步性能,满足风洞试验控制要求.该方法也为类似机构的同步控制提供了参考.     

多轴强健式交叉耦合同步控制设计

针对多轴同步运动系统易产生同步误差,从而造成加工精度下降的问题,提出了一种基于位置控制回路模式的强健式交叉耦合同步控制算法.该算法利用位置命令与响应的关系,进而修正位置控制命令,将交叉耦合同步控制器架构应用于位置控制回路中.首先,推导了同步误差模型,获得系统多轴同步误差;然后,结合H∞原理,设计了强健式交叉耦合同步控制...     

基于优化同步误差补偿方法的多电机同步控制

机器设备的同步控制是运动控制领域的热点研究内容,同步精度对加工质量等要素存在显著影响,但易受扰动影响。针对多电机同步控制精度易受外部扰动等因素影响,提出了一种基于优化同步误差补偿方法的偏差耦合算法。引入增益方程对同步误差补偿值进行动态调节,并应用基于改进交叉和变异算子的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm Based on Improved Crossover and Mutation Operator, ECIM-AGA)对方程中的增益系数取值进行寻优。通过建立4台电机的仿真实验,与传统偏差耦合算法相比,结果表明,所提方法的超调量σ分别降低了29.26%、4.19%、2.77%和33.99%,全局同步误差分别下降了40.27%、11.70%、29.74%和28.04%,具有更佳的同步精度。     

基于环形耦合策略的多电机同步控制研究

针对目前广泛应用的交叉耦合控制策略在电机数量较多时,其控制结构复杂且补偿规律难以确定的问题,提出了基于耦合补偿原理与同一给定控制相结合的环形耦合控制策略,降低了控制结构的复杂度．建立了环形耦合策略的控制结构,对其有效性进行了数学证明．将环形耦合控制策略应用于多电机传动系统,并与主从控制策略对比,结果表明,环形耦合控制策...     

改进型偏差耦合多电机转速串联同步控制

传统偏差耦合多电机同步控制系统中,系统的跟踪性能与同步性能彼此相互耦合,难以兼顾.此外,在多电机系统启动阶段,传统偏差耦合控制结构跟踪误差较大,在输出限幅的作用下,各台电机电流环输入参考转矩相等,而负载不均导致各台电机加速度不等,致使转速同步误差增大.针对以上问题,本文提出最大转速加速度的概念,结合偏差耦合结构和滑模控...     

基于神经网络多电机偏差耦合同步控制研究

针对多电机同步驱动系统,以四台电机为控制对象,基于智能控制技术,并结合多电机同步控制系统的非线性、时变、容易受负载扰动等特性,设计了神经网络PID控制器,提出了基于神经网络PID控制器与偏差耦合控制结构相结合的多电机同步控制策略;采用Matlab/Simulink构建系统仿真平台,对该控制策略进行仿真,结果表明:该控制算法稳定性能高,鲁棒性能好,收敛速度快,能有效的克服外部扰动和参数变化带来的同步误差,相对于传统的同步控制方案能够更好的实现多电机的同步控制.     

基于神经网络的多机械臂固定时间同步控制

针对动力学模型未知的多机械臂系统,提出了一种基于神经网络的固定时间终端滑模的位置同步控制器。首先结合相邻交叉耦合同步控制策略,设计固定时间终端滑模面与控制器,保证系统的跟踪误差与同步误差在固定时间内收敛,且收敛时间上界与初始状态无关。其次,设计RBF神经网络权值更新律估计系统多机械臂未知非线性动力学模型,该方法无需对系统模型参数的先验知识。利用Lyapunov函数证明系统的固定时间收敛性与稳定性。最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于自适应指令滤波反推的多电机同步控制

在多电机系统中,电机在运行过程中发热会引起参数的变化.解决参数不确定性对控制的影响,对如何更好地控制多电机之间的同步,具有非常重要而现实的意义.针对地线巡检机器人多电机运行时,参数变化导致的速度不匹配问题,在相邻交叉耦合多电机同步控制结构的基础上,采用自适应反推控制算法,将其与指令滤波相结合,更好地提高了系统的抗扰动性...     

多线切割机的无模型自适应交叉耦合控制

为提高硅材料切割加工的精度,在分析多线切割机钢丝线张力波动的基础上,将无模型自适应控制和交叉耦合控制相结合,提出了一种多轴同步的间接张力控制策略。无模型自适应控制提高了系统动态响应的快速性,增强了系统的鲁棒性,减小了跟踪误差,实现了准确跟踪;交叉耦合控制用于消除各轴之间的增益参数和动态参数不匹配的影响,减小了同步误差,实现了多轴同步。实验结果表明所提出的控制方案十分有效,可提高多轴同步的运动精度,减小钢丝线张力波动。     

Precision Synchronization Motion Trajectory Tracking Control of Multiple Pneumatic Cylinders

This paper deals with the synchronized motion trajectory tracking control problem of multiple pneumatic cylinders. An adaptive robust synchronization controller is developed by incorporating the cross‐coupling technology into the integrated direct/indirect adaptive robust control (DIARC) architecture. The position synchronization error and the trajectory tracking error of each cylinder are combined to construct the so‐called coupled position error. The proposed adaptive robust synchronization controller is designed with the feedback of this coupled position error and is composed of two parts: an on‐line parameter estimation algorithm and a robust control law. The former is employed to obtain accurate estimates of model parameters for reducing the extent of parametric uncertainties, while the latter is utilized to attenuate the effects of parameter estimation errors, unmodelled dynamics, and external disturbances. Theoretically, both the position synchronization and trajectory tracking errors will achieve asymptotic convergence simultaneously. Moreover, the effectiveness of the proposed controller is verified by the extensive experimental results performed on a two‐cylinder pneumatic system.     

全自动变压器绕线机自动排线控制技术研究

采用传统人工控制技术受到人为因素影响,在排线过程中出现惯性误差,导致控制效率较差,对于实现全自动变压器绕线机的高效率运行,提出了伺服自动排线控制技术的研究。根据绕线机主要设备,分析张力产生原因。使用三菱伺服驱动器,根据执行时发送的脉冲指令改变发送脉冲频率,在指定时间内使漆包线机构跟随绕线机主轴转动,由此获取排线时序图。根据时序图设计具体排线方案,通过调试确定惯性补偿系数,保证绕线能够平滑移动,改善惯性误差,实现恒定张力控制。通过调试结果可知,该技术最高控制效率可达到90%,为线圈绕制中绝缘带的张力控制和轴向紧密度提供保证。     

基于现场总线的双轴同步协调控制方法研究

在双轴同步控制技术中,一般的同步控制方法为主从式控制.主从控制方式虽然能有效控制双轴的同步误差,但是因主动轴不考虑从动轴的干扰情况,所以控制精度不是很高.文章结合现场总线的应用趋势提出了一种基于现场总线的双轴协调同步控制方法,充分利用现场总线提供的数据信息对两个同步轴分别进行误差补偿.通过双轴同步控制实验证明,该方法有效地提高了同步轴的响应速度,比主从式控制方式有更高的同步误差控制精度.     

高精度自动绕线机控制方法的研究

为了研究一种高精度自动绕线机的控制方法;文章在分析自动绕线机控制原理的基础上对控制方法进行了非线性描述,提出了非线性控制方法,导出了分段拟合的数学模型,并探讨了数学模型的求解;最后结合状态机原理实现了自动绕线机正转、反转等工作流程的控制;这种方法在计算单位线径脉冲数时没有舍入误差,不存在误差累积;该方法控制的绕线机在自动绕制500匝线圈时系统脉冲信号误差为零,连续200次正反转运行时误差也只有几个脉冲信号;实际应用表明,该方法改进了绕线机的工作效率和绕线的平整度,提高了控制精度。     

基于锂电池卷绕机张力控制系统

由于传统方型卷绕机采用恒定角速度的控制策略,使得料带线速度呈正弦曲线变化,无法实现料带的恒张力控制,引起锂电池内部张力不一致,从而导致锂电池电芯变形,影响锂电池的使用寿命.以半自动方型卷绕机为实验载体,TMS320F2812为控制器;通过剖析卷绕张力系统的结构,得到张力系统的动力学方程,找出张力与卷绕速度之间的关系,通...     

同步时序机快速状态加全模拟算法研究

同步时序机状态加全模拟是同步时序机反设计的关键步骤。因时序机状态出现的频率不同,模拟分析的时间不等,有的太长,难以满足要求。本文在长期实践基础上提出了一种同步时序状态加全模拟的路径驱动算法,可以使状态驱动路径长度尽可能短,路径查找或搜索次数尽可能少,从而达到同步时序机快速状态加全模拟的目的。     

绕组分段永磁直线同步电机切换控制研究

为了实现绕组分段永磁直线同步电机(SW-PMLSM)稳定运行控制,对绕组切换控制方法进行了研究.结合SW-PMLSM的结构及调度策略,分析了绕组切换过程中的推力变化,认为永磁体动子纵向的长度等于单台定子纵向长度的整数倍时,动子在移动过程中所受的合成推力将基本维持不变.提出了基于PMLSM直接推力控制及PLC绕组切换运行控制的总体方案,设计了动子位置检测及绕组切换控制系统.最后利用SW-PMLSM直驱无绳提升机进行了实验研究.实验结果表明,SW-PMLSM定子绕组切换过程运行平稳,能耗制动可将电机的运行速度限制在一个稳定范围,具有较好的后备保护功能.     

五轴联动激光切割机数控系统空间直线和圆弧插补算法的研究

在示教生成零件加工程序的基础上,讨论了空间直线和圆弧的插补算法以及空间绝对坐标到机床运动坐标的变换,并对插补算法的误差进行了分析.这种插补算法通过控制五个联动的运动轴,可实现空间任意直线和圆弧的插补,从而在理论上使激光切割机能完成对空间曲面的切割加工.     

空气包覆纱机精密卷绕控制系统的设计及实现

针对现有变频器驱动卷绕摩擦辊、横动槽筒结构的不足,设计了以PLC、STC单片机为核心的主从控制结构,驱动高精度交流伺服、高速无刷直流电机,组成空气包覆纱机精密交叉卷绕控制系统.文中阐述了PLC控制系统框图,STC单片机卷绕一横动控制器硬件组成,恒线速度卷绕、伺服排线控制策略,设计了双锥形等卷绕比卷绕算法,最后给出了基于Modbus协议的主从通信及单片机控制流程.改进的卷绕系统能够可靠运行在卷取速度1000 r/min条件,且可以单锭独立设置纱筒成型参数,满足高速柔性化、精密卷绕的要求.     

运动控制技术及其相关技术发展研究

阐述了运动控制技术的涵义,并从电机技术、控制器、控制策略等几个方面综合介绍了运动控制技术及其相关技术的现状与发展趋势。