电动负载模拟系统的复合控制器设计

针对电动负载模拟系统中存在的时变参数问题,同时为了抑制多余力矩,提出了基于极点配置自校正控制与前馈补偿控制起相结合的复合控制方法。利用自调整遗忘因子递推最小二乘法在线辨识系统时变参数,结合系统的性能指标,设计了极点配置自校正控制器;采用舵机输入指令的前馈补偿,抑制了系统的多余力矩。仿真实验结果表明,该复合控制器可以有效地提高加载系统的动态响应性能,抑制多余力矩,使系统具有较强的鲁棒性。     

基于单神经元和前馈补偿的电动加载复合控制

针对飞机舵机电动加载系统的力矩跟踪和干扰抑制的优化问题,提出一种基于单神经元和扰动前馈抑制的电动加载复合控制方法。首先利用改进的粒子群算法调整单神经元PID控制器的参数和系数K,然后对舵机角位移进行前馈补偿来抑制多余力矩,以减小舵机位置干扰对系统的影响;最后对电动加载复合控制系统进行仿真。仿真结果表明,系统的抗干扰能力及加载精度得到进一步提高,证明了该复合控制方法在理论上的可行性。     

电动加载系统多闭环复合控制

为了克服电动加载系统中存在直接影响加载精确度和动态性能的多余力矩强扰动以及电机、机构等非线性因素,提出了一种以转速闭环作为内环、力矩闭环作为外环,以及位置闭环作为外环补偿的复合控制策略,它能够对多余力矩和非线性因素进行隔离抑制。从系统的抗干扰性、鲁棒性等方面与传统单转矩闭环进行了理论分析和比较,转矩闭环采用模糊自适应PID控制算法,以提高加载系统的自适应能力。实验结果表明,与传统闭环控制效果相比,复合控制能够有效抑制多余力矩干扰,提高了力矩跟踪精确度和系统动态性能。     

粒子群优化模糊PID的电动负载模拟器研究

为了解决多余力矩对电动负载模拟器强干扰，影响加载指令跟踪精度的问题，将基于粒子群优化的模糊PID控制方法用于加载电机控制器的设计。首先在分析加载电机结构以及工作原理的基础上建立了电动加载系统的数学模型，并利用结构不变性原理进行前馈补偿推导；其次针对常规PID控制器无法通过变参数来应对复杂的非线性环境，以及模糊PID量化因子、比例因子难以依靠经验调整问题，提出了一种基于模糊PID和粒子群优化算法的复合控制策略；最后通过仿真验证了该控制策略在对多余力矩消除上要优于常规的模糊PID控制。     

基于前馈PI伺服转台系统的研究与应用

为了提高转台伺服系统的控制精度,针对传统PI控制策略存在的不足,提出一种基于前馈补偿和PI相结合的复合控制策略。首先根据转台伺服系统建立了电机对应的MATLAB模型;然后根据前馈补偿和PI控制原理,建立了前馈PI控制器,并建立了基于前馈PI控制的软硬件系统试验平台;最后进行了仿真和试验验证;仿真和试验结果表明,基于PI前馈控制的转台伺服系统与PI控制的转台伺服系统相比较,其系统的定位精度更高,鲁棒性更好。     

飞机舵机电动加载系统多余力矩干扰抑制方法

为了解决多余力矩对飞机舵机电动加载系统带来的干扰问题,提出采用结合基于结构不变性原理的前馈控制补偿器与基于改进超螺旋滑模算法的反馈控制器组成复合控制策略。在前馈控制补偿器中,通过计算多余力矩干扰比对多余力矩进行定量分析,以实现对产生干扰比较大的舵机运动干扰项进行抑制。在反馈控制器中,采用改进超螺旋滑模算法对系统转速环进行控制,通过对原算法中不连续的符号函数进行平滑处理,保证控制输入连续。仿真结果表明,这一复合控制策略不仅能够对多余力矩干扰实现有效地抑制,同时还进一步实现了系统的加载精度及控制性能的提升。     

单相动态电压恢复器复合控制技术

提出在使用直接电流控制策略对动态电压恢复器(DVR)电流内环基波分量进行前馈的基础上,利用改进型比例谐振(PR)控制器形成电压外环进行反馈控制,从而构成单相DVR的复合控制策略;并提出使用改进型自适应算法提取系统基波矢量,基于无功功率补偿策略的思想,利用矢量运算分别获得电压外环反馈控制参考值与电流内环前馈控制参考值的方法。所提出的复合控制策略能够在增强DVR稳定性的同时显著提高其响应速度,使得DVR能对系统电压基波波动及谐波扰动进行补偿,具备功率因数校正的新功能。最后通过仿真和实验,验证了所提算法的可行性和有效性。     

基于摩擦前馈的航空相机像移补偿复合控制

为减小位角控制系统中电机的摩擦非线性特性对航空相机位角控制系统像移补偿控制效果的影响,研究基于摩擦前馈的复合控制方法,实现对摩擦干扰的有效抑制。首先,分析并选用了简化的带有摩擦扰动环节的系统数学模型,选择LuGre摩擦模型描述为摩擦行为。然后,通过参数辨识的方法获得擦模型参数,在系统力矩综合点处根据力矩平衡原理设计摩擦前馈补偿通道的调节器。最后,应用该方法设计了带有摩擦前馈补偿的航空相机像移补偿复合控制器。实验结果表明:与先进PID方法进行比较,该方法改善了摩擦非线性对系统动态响应过程和速度平稳性的影响,稳态调整时间提高了34%,稳态精度提高了24%左右。     

基于比例谐振控制的被动式力矩伺服系统

当被动式力矩伺服系统动态加载时,由于承载系统的主动运动,轴上输出的负载力矩中含有较大的干扰力矩,降低了被动式力矩伺服系统的加载性能。为了提升加载精度和加载频宽,提出基于比例谐振的控制方法。通过构建相应频率的比例谐振控制器,实现对期望正弦转矩信号无静差跟踪及有效抑制干扰力矩;提出了单位比例谐振控制器的结构,结合根轨迹及频域设计方法实现了单频率和多频率谐振控制器稳定性参数设计;加入承载系统速度前馈控制,降低加载起始阶段干扰力矩对整个系统及转矩传感器的瞬时冲击。仿真及实验结果验证了所提方法能够在有扰加载条件下,实现对20 Hz单频率正弦力矩的无静差加载及周期负载力矩的高精度跟踪。     

基于延迟抑制控制结构的主蒸汽温度控制

针对发电机组主蒸汽温度被控对象纯迟延、时变、不确定的特性,基于误差分析,提出了一种基于延迟抑制控制结构的主蒸汽温度控制策略,将基于非精确模型的闭环输出和系统实际输出加权作为冲量构成新型的控制结构,并将其与Smith预估补偿器相结合形成复合控制结构,从理论上分析了复合控制结构的鲁棒性。在机组负荷分别为37%、50%、75%、100%4种工况下,将复合控制结构与Smith预测补偿控制结构进行仿真比较。结果表明,采用复合控制结构解决了模型参数小范围时变问题,复合控制结构阶跃响应的控制效果明显优于Smith预测补偿控制结构,提高了系统抗迟延性能。     

自适应通用模型控制在液压弯辊系统中的应用

针对非线性的电液伺服系统,提出一种利用基于输入等价干扰的通用模型控制算法(ICMC)来设计控制器新策略.该控制器用估计得到的输入等价干扰及时进行自适应前馈补偿.控制器参数整定方便,物理意义明确.ICMC控制器能有效地跟踪液压伺服系统的时变参数和不可测扰动,通过仿真实验表明,该控制方法对非线性的液压弯辊力系统实现自适应控制是正确有效的.     

电动负载模拟器的滑模自适应控制器设计

针对减小电动负载模拟器多余力矩以及适应电机参数时变特性,设计了基于改进模糊趋近律的自适应滑模控制器。首先,根据系统输出与输出的偏差量设计了滑模面;其次,采用模糊策略,动态调整系统的趋近速度,当系统远离滑模面时,加快趋近速度,改善动态品质;当系统接近滑模面时,降低趋近速度,消除抖振,同时提出采用变隶属度函数的方法,改进了传统的模糊趋近律,提高系统在滑模面附近的控制灵敏度;最后,针对多余力矩和系统不确定部分,采用自适应的方法,逼近其上界,实现完全补偿。通过定义Lyapunov函数证明了该控制方法能够保证系统的全局稳定性。仿真实验表明,该控制方法有效地抑制了抖振和多余力矩,增强了系统的鲁棒性,提高了系统的自适应能力。     

基于重复控制的电动加载系统研究

电动加载系统的优点在于加载跟踪速度快,而消除多余力矩是加载系统保障加载精度的技术关键。常规PID控制难以满足系统准确性和快速性的需求,提出了一种基于重复控制的复合控制策略。建立了电动加载系统的数学模型,给出了电动加载系统的结构图,并采用重复控制器来提高系统的控制精度。仿真结果表明,该方法能够有效地抑制多余力矩,提高系统的跟踪性能。这种控制算法易于实现,具有较强的实用性。     

基于预测控制和模型参考自适应的PMSM电流控制

主要研究永磁同步电机(PMSM)在扰动下的电流快速跟踪控制问题。首先,基于非线性广义模型预测控制原理,考虑电机实际运行中的模型和参数不确定性等扰动,设计PMSM电流控制器;然后,利用模型参考自适应方法设计了系统扰动观测器,并将估计的扰动量用于预测控制器的前馈补偿控制;最后,完成了仿真验证,结果表明,所提电流复合控制方法能实现电流的快速跟踪控制,而且在电机参数变化、负载扰动等状况下均具有较强的鲁棒性。     

高精度定位系统的摩擦力自适应前馈补偿

为了有效抑制机电系统摩擦力等外部扰动对系统动态性能的影响,针对直驱伺服系统中往复定位存在的摩擦力,提出了一种基于自适应前馈控制器的摩擦力补偿策略,此方法能够有效利用参考模型与被控对象的位置跟踪误差等信息,在线实时确定自适应控制率,在保证系统稳定的条件下,能够有效克服系统摩擦力及模型慢时变等引起的系统动态性能异常.针对直...     

挠性模拟器控制系统设计

挠性模拟控制系统作为模拟卫星扰动的力矩伺服系统,既要完成对周期性指令的准确跟踪,又要抑制系统中的非线性扰动。从模拟器的数学模型入手,考虑其运行中的摩擦扰动、参数摄动等非线性因素,设计转速自适应控制器和力矩自适应控制器,用李雅普诺夫稳定性理论对所设计的控制器进行稳定性分析,得到控制器参数整定范围。在挠性模拟器力矩仿真实验中,将该方法与传统PID方法进行对比,结果表明,该方法能够提高系统的力矩精度,满足系统高精度变频率力矩加载。     

基于逆补偿复合控制的抛光液供给系统设计

根据磨料水射流抛光加工工艺要求,设计了一套以比例阀和溢流阀为流量调节元件的抛光液供给系统。但由于溢流阀在调节过程中的正反行程工作曲线不重合,导致系统存在较大的迟滞及非线性。针对这一情况,采用了前馈逆补偿及PID反馈的复合控制策略。并基于TMS320F2812DSP数字控制器,完成了传统PID控制策略和逆补偿复合控制策略的阶跃响应效果对比实验。结果表明,逆补偿复合控制策略能很好的改善系统响应品质,超调量和响应时间得到了明显减少,实现了抛光液射流流量的快速、高精度控制。     

电动负载模拟器的发展与现状

在对电动负载模拟器多余力矩产生的机理加以分析的基础上,详细论述了电动负载模拟器多余力矩的补偿方法,提出了多余力矩的理论分析、加载电机的选用、前馈补偿参数的选择和前馈信号的获取方法,复合式控制策略的运用是负载模拟器设计的关键技术和未来的研究重点。     

串联电压控制器的控制策略

建立了串联电压控制器的系统分析模型,研究了采用前馈控制和闭环控制策略时变压器的内阻和漏抗对电压补偿特性的影响.在此基础上,提出了串联电压控制器的复合控制策略,不仅能有效地消除变压器内阻和漏抗对电压补偿特性的影响,还能提高其动态响应特性.仿真和实验结果验证了所研究结论的正确性.     

基于行星式旋转机构的恒速控制系统研究

为提高光学加工设备的抛光工艺效果,提出了一种基于行星式旋转方式的电机恒速控制系统.通过构建双轴永磁同步电机模型及解耦函数,控制系统对磨头行星式旋转机构中磨盘转速存在的非线性和双轴力矩的耦合性进行有效处理.在控制器中加入多模态PID、耦合力矩补偿、基于位置反馈的摩擦力前馈补偿的复合控制算法,降低了系统耦合性及抑制了工作环境中干扰的影响,提高了系统的控制精度.通过仿真和实验验证了控制系统鲁棒性和控制精度.