含齿隙非线性的双电机驱动伺服系统控制研究——基于反演积分自适应方法

针对存在齿隙非线性的双电机驱动伺服系统的控制问题,给出了双电机驱动伺服系统的模型,应用反演积分自适应控制方法,引入虚拟控制量和位置跟踪误差的积分,确保系统跟踪误差能够渐近稳定地趋于零。通过逐步递推选择Lyapunov函数,设计了基于状态反馈的自适应控制器,并进行了稳定性分析。通过与常规PID控制的仿真结果相比较,表明所提出的控制策略能较好地补偿齿隙非线性的影响,提高了系统的位置跟踪性能和鲁棒性。     

双电机驱动伺服系统的控制与仿真研究

研究双电机驱动伺服系统优化控制问题,双电机驱动伺服系统中存在齿隙非线性,从而降低系统跟踪响应速度、稳态精度及抗干扰能力,为了削弱齿隙非线性对系统产生的不利影响,提出了一种新的控制方法,采用遗传算法和RBF神经网络相结合。针对RBF神经网络控制器参数难以确定的问题,对RBF神经网络的隐层中心值和宽度进行了优化,用递推最小二乘法训练隐层和输出层之间的权值。最后在双电机驱动伺服系统中进行了仿真,结果表明系统跟踪响应速度快,稳态精度高,抗干扰能力强,具有较高的鲁棒性,证明所提出的控制策略是有效的。     

双电机驱动伺服系统的反推自适应控制

针对存在未知齿隙等非线性的双电机驱动伺服系统的控制问题,给出了双电机驱动伺服系统的模型,应用反推控制方法,引入虚拟控制量的概念,通过逐步递推选择Lyapunov函数,在不用知道系统内部不确定性参数的前提下,设计了基于状态反馈的自适应控制器,并进行了稳定性分析.通过与常规PID控制的仿真结果比较,表明提出的控制策略提高了系统的位置跟踪性能和鲁棒性.最后在实际系统中进行实验,结果表明所提出的控制策略是有效的.     

基于单片DSP的双伺服驱动系统的设计

本文针对某型火炮装备伺服系统的数字化改造,设计了一种基于单片DSP的双伺服驱动系统.本设计利用电机控制专用TMS320LF2407A芯片,独立输出两路PWM控制信号,分别驱动控制高低和方位两个伺服电机.功率电路采用工作在单极倍频可逆PWM控制模式下的H桥结构.试验表明,该数字伺服系统工作可靠、动态响应快、噪音低.     

面向直线电机驱动数控铣削加工智能控制系统

以双直线电机驱动进给机构为被控对象,以配套的SIMODRIVE611D为控制系统,建立了伺服系统的数学模型,给出了直线电机电流与切削力的关系,确定了以直线进给轴电机驱动电流为反馈对象、以进给速度为控制输出量的控制原理。围绕进给轴恒电流加工控制目标,选择了模糊控制作为直线驱动进给加工过程的控制方法。结果表明模糊控制有更快的响应时间和更好的抗干扰性,并可有效地保护刀具和提高20%的铣削加工效率。     

现代控制理论在大型精密雷达伺服系统中的应用

本文采用状态空间分析方法,运用现代控制理论中状态反馈、扰动补偿、状态观测器等基本结果,分析了大型双电机驱动的精密跟踪雷达伺服系统的差速振荡、传动机构谐振、负载力矩补偿等问题,从而为大型精密雷达伺服系统提供了一个新的设计方法。     

电机驱动系统消隙技术研究与仿真实现

为了提高机械传动系统的稳定性,针对电机驱动系统中的齿隙非线性问题,从动力学的角度对其产生过程进行描述分析并建立弹性作用力模型;通过机理分析法,对单电机伺服系统进行建模,并对其采用角差反馈控制法来减小齿隙非线性对系统性能的不良影响,并检验其有效性,在此基础上,研究了双电机驱动系统模型,考虑其电机的同步控制问题,最终进一步设计了关于双电机的差速补偿控制消隙方法,仿真结果验证了所采用的方法在控制系统消除齿隙方面的可行性。     

对步进电机驱动新方案的研究

新兴的计算机工业迅速将步进电机采用到外设应用当中。步进电机的主要优势在于能提供开环位置控制,而成本只是需要反馈的伺服系统的几分之一。通过分析步进电机几种常见的驱动方式,并研究了步进电机驱动控制中的关键技术,认真学习了东芝公司的大功率步进电机驱动芯片THB6064H的相关资料,在充分考虑步进电机在节能灯流程控制中的具体要求的前提下,本文通过实验仿真和应用实例,证明了该步进电机驱动方案简单、准确,有效。     

浅谈DSP控制背景下的IPM数字化电机伺服驱动系统设计

最近今年,数字化控制的优越处越来越显现出来。在电机伺服驱动方面的应用大大的推广。传统的电机为什么在数字化伺服驱动系统下黯然失色,我们又为什么要大力发展数字化电机伺服驱动系统。本文就主要针对IPM数字电机伺服系统的硬件构成,分类,优点做了简单的分析比较分析。     

数据驱动的无模型自适应直线伺服系统精密控制和实现

针对现代制造业对高精度机床伺服系统的要求, 将数据驱动的无模型自适应控制方法应用到直线伺服系统的位置控制中, 控制器设计不包括直线伺服系统结构的任何信息, 是直接基于动态线性化模型中伪偏导数的估计和预报, 而伪偏导数是根据直线电机电压输入和位置输出在线估计的. 永磁同步直线电机运动控制系统的实时实验结果表明, 在相同条件下, 数据驱动的无模型自适应控制方法的位置跟踪误差比PID减小了0.4mm到2.6 mm, 比神经网络控制时减小了0.2mm到0.5 mm. 该方法还提高了对负载扰动的鲁棒性.     

基于参考模型的扰动观测器控制系统

为了补偿控制系统的未知动态和外部扰动,论文提出一种基于参考模型的扰动观测器控制系统.首先,分析了二阶理想参考模型控制系统的设计,并通过闭环传递函数证明了参考模型控制系统的稳定性.然后,设计了二阶系统扰动观测器和基于参考模型的扰动观测器控制律,分析了二阶闭环控制误差系统收敛性.并推广到n阶控制系统,证明了n阶闭环控制误差系统稳定性.最后,仿真实验结果表明,与线性自抗扰控制(LADRC)系统相比,基于参考模型的扰动观测器控制系统阶跃响应的跟踪精度和抗扰性能明显优于LADRC系统,扰动的估计精度高,控制输入量小于LADRC系统;基于参考模型的扰动观测器控制系统正弦跟踪精度和扰动的估计精度也高于LADRC系统.该新型控制系统结构简单,抗扰性能好,控制效率高,具有重要的工程应用价值.     

孵化控制系统的专家模糊控制方法及其应用

孵化控制系统是一个多变量、多干扰、大滞后的复杂动态系统,将复杂的孵化控制系统分解成风门模糊控制系统、加温专家模糊控制系统和加湿专家模糊控制系统,提出一种专家模糊控制方法,该方法将专家控制方法、模糊控制方法、前馈控制方法成功应用于家禽孵化设备,实现了温度、湿度和含氧量的智能控制;系统投入运行表明,动态响应好,控制精度高,易于各种孵化的实现,从而提高了孵化率.     

基于滑模变结构的PMSM控制系统的研究

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中易受机械式传感器影响的问题,设计了一套基于滑模变结构控制(SMC)的永磁同步电机控制系统.由于永磁同步电机在运动时受到负载突变和系统参数变化会影响整个控制系统的稳定性,提出了具有开关结构的非线性滑模变结构控制的系统.首先分析了永磁同步电机在旋转坐标系下的数学模型,在此基础引入双闭环一阶滑模变结构控制系统,实现对PMSM的转速和转矩控制.仿真实验表明,滑模变结构控制系统不会受到外界变化的影响,永磁同步电机的转速和转矩都能稳定运行.滑模变结构控制系统响应更快,抗干扰能力大大提高,鲁棒性更强.     

基于 KingSCADA 的运动控制状态监测系统

分布式运动控制大量应用于激光装置的自动准直控制组件中,针对大型激光装置运动系统规模大、诊断要求高的特点,独立于运动控制系统之外,基于KingSCADA组态软件构建运动控制状态监测系统,实现控制对象的运行记录归档、故障查询,提升运动控制系统在线诊断分析能力;状态监测系统在大型激光装置自动准直控制组件中得到了应用,实现了电机故障的记录和查询,并通过状态监测系统的历史数据积累,为运动控制系统的智能故障诊断和预测提供了分析数据基础.     

模糊PID在冷轧机厚度控制系统上的应用

为解决现有轧机液压AGC系统响应慢、精度不高和工作效率低的问题,将现有液压PID控制系统改进成模糊PID自整定控制系统。首先在分析轧制过程中的变形确定轧制阻力,以及控制环节的传递关系的基础上,建立了工作装置和液压控制系统联合仿真模型,并且在轧机厚度控制系统的数学模型基础上进行了参数优化,利用AMESim和Mat]lab/Simulink联合仿真得出了轧件入出口板厚曲线,并对液压缸PID控制系统和模糊PID自整定控制系统进行对比分析。经研究表明:普通PID控制系统无法对出口板厚进行有效实时调整,而模糊PID自整定控制系统除对板厚能实时调整外,其控制精度大大提高,最大板厚误差仅为0.1 mm,改进后的系统响应快,响应时间为0.4 s。     

圆头锁眼机主电机控制系统的设计与实现

主轴电机控制系统是圆头锁眼机控制系统中的核心部分,因此详细研究主电机控制系统对整个系统将有非常重要的意义。通过对无刷直流电机控制系统的研究,提出了一种基于ARM和CPLD（Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件）的圆头锁眼机电机控制系统,重点介绍了硬件电路设计以及电机的高速速度优先、低速位置优先的定位算法。通过电机性能测试表明,这是一种简单而高效的电机控制系统,可以方便的应用于工业缝纫机控制系统以及相应的电机伺服控制系统。     

基于动态矩阵的隔振器滞回动力自动控制系统设计

现有基于PLC的隔振器滞回动力自动控制系统存在控制误差高的不足,为此设计了一种基于动态矩阵控制算法的自动控制系统。系统的硬件部分由动态控制中心、伺服电机、动力传感器、前置信号放大器、及数据计算单元等关键的模块构成,为提高系统的控制性能在伺服电机模块中内置了型号的单片机控制器,保证电磁控制信号的稳定输出;依据动态矩阵控制算法原理设计了自动化控制系统的主控程序,并给出了动态预测矩阵控制的基本流程,利用动态滚动预测的模式来降低控制时域内的误差,并保证滞回动力值的稳定输出;分析数据表明,提出的自动化控制系统在功能性方面可以满足批量测试及远程控制的要求,在3个稳态值条件下的系统误差都明显低于传统隔振器控制系统,最高的误差输出在0.05之间。     

薄煤层采煤机调高系统PID控制的研究与仿真

为了使采煤机滚筒调高系统在复杂工况下具有比较强的抗干扰能力,设计了模糊PID控制器.简单介绍采煤机的控制原理,建立系统数学模型,设计模糊控制器,对系统的稳定性进行判断.在稳定的控制系统下,建立仿真模型,给系统输入实际开采情况的三向力和三向力矩,比较无控制时、PID控制下、模糊PID控制下的输出曲线.结果表明:模糊PID控制系统的力波动范围最小,其次是PID控制,最差的是无PID控制.结论是模糊PID的控制效果最好,可以更好地满足系统的要求.     

卷绕线张力控制系统的建模与研究

自动卷绕线控制系统中,张力控制是十分重要的一环,控制的好坏直接影响到产品质量及生产效率的高低.建立张力控制系统的模型能从理论上对其进行深入地研究,为先进控制算法的引入奠定理论基础.以放卷张力控制系统为研究对象,在深入分析自动卷绕线张力控制系统放卷部分受力情况的基础上,推导了放卷张力系统的数学模型,并指出张力系统状态方程的建立方法.在对张力控制系统控制策略研究的基础上,利用Simulink仿真平台建立了放卷张力PID控制系统的仿真模型,并给出了相应的仿真结果,为张力控制系统的分析与研究提供了必要的理论依据.     

基于小波变换的二阶线性分布参数系统预测控制

分布参数系统由于其复杂性,控制系统设计一直是控制理论的难点.寻求解决分布参数系统控制的新思路,本文提出了基于正交小波变换的线性离散时间分布参数系统预测控制概念,应用正交小波变换将二阶线性分布参数系统预测控制命题变换为集总参数系统预测控制问题,并设计预测控制器,将控制律进行反演获得原系统的具有分布特性的控制律.仿真研究表明,本文提出的分布参数系统预测控制算法取得了理想的控制效果,对系统模型失配和扰动具有较好的鲁棒性,验证了算法的有效性.