影响直接驱动数控转台伺服刚度的因素分析

文章以直接驱动数控转台伺服系统为研究对象,导出系统干扰输入引起的位置输出的传递函数模型,利用Matlab软件对干扰模型进行仿真,当控制系统各参数取值变化时,分析干扰模型Bode图的变化.通过bode图可以清晰的看到不同控制系统参数对系统伺服动刚度的影响规律,进而针对不同频率的外界扰动,有目标的调整特定控制系统参数可以提高系统伺服动刚度,从而改善伺服系统的性能,提高直接驱动数控转台系统的传动精度.     

直接驱动数控转台的QFT-H∞控制

直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统的参数不确定性和负载扰动严重影响系统的伺服性能，文章采用定量反馈理论（QFT）与H∞控制理论相结合的方法设计了一个速度控制器。QFT能够实现具有大范围不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能设计要求，但需要在Nichols图上进行回路整形．作图过程十分繁琐。基于QFT，利用H∞控制理论设计控制器可省去作图过程，大大简化了设计过程。仿真结果及分析表明，所设计的QFT—H∞速度控制器使伺服系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的抗干扰性能。     

交流伺服系统的H∞鲁棒控制研究

本文介绍了一种基于H∞理论的控制方法,并将其主地对交流伺服电机转速鲁棒控制的系统,理论分析和仿真实验结果证明了该算法具有良好的跟踪特性和对系统参数摄动的鲁棒性。     

液压伺服疲劳试验机的H∞混合灵敏度控制研究

针对液压伺服疲劳试验机系统的不确定性，为获得良好的控制效果，采用了H∞鲁棒控制算法。首先，通过理论分析建立系统数学模型，讨论了该模型的不确定性及参数摄动性；然后，详细阐述了加权函数选取的一般规律；最后，应用混合灵敏度方法设计了H∞鲁棒控制器。仿真结果表明，即使被测试件刚度及系统参数在较大范围内摄动，该控制器依然具有很好的鲁棒稳定性以及良好的动态品质，较常规PID控制器更为优良。     

基于H∞鲁棒控制的电液负载模拟器的性能研究

将电液负载模拟器中的多余力矩视为外干扰,并考虑各种不确定性的影响,采用基于Η∞鲁棒控制理论的方法设计了鲁棒控制器;同时,采用该控制器针对系统存在参数变动、高阶未建模动态及外干扰等不同工况时的特性进行了仿真研究以及系统动静态特性的实验研究。仿真和实验结果表明,在该控制器的作用下,系统不仅很好地实现了动态跟踪性能而且表现出良好的鲁棒性。系统的性能指标达到幅值误差小于±10%及相位滞后小于10°时的有扰闭环频宽为10Hz。     

二次调节转速控制系统的H∞鲁棒控制策略研究

基于二次调节加载试验台系统,针对二次调节转速控制系统存在模型参数不确定性以及力矩扰动,通过选择合适的加权函数将二次调节转速控制转化为H∞混合灵敏度问题.建立了二次调节转速控制系统数学模型,并采用H∞优化方法设计了鲁棒控制器.最后对二次调节转速控制系统进行了仿真研究,结果表明采用鲁棒控制器的转速系统较传统的PID控制的控系统具有更好的鲁棒稳定性和抗干扰性能.     

离心力场电液伺服振动台的鲁棒H∞控制

近年来，离心和振动复合环境在航空航天、土木工程等领域受到越来越多的重视，国外对该环境进行了一些研究，国内的研究还刚起步，本文建立了离心力作用下电液伺服振动台的系统模型，并采用了鲁棒H∞控制方法，仿真表明，该方法对离心力场中的电液伺服振动台具有很好的效果。     

高空作业车电液伺服关节H∞鲁棒控制器设计

针对高空作业车在提升不同质量的货物以及提升货物过程中电液伺服俯仰机构的力负载变化引起的系统难以控制的问题,提出了综合传统PID与H_∞控制的复合控制方案。推导了电液伺服俯仰机构的状态空间模型,在此基础上设计了H_∞状态反馈控制器,包括定义性能评价指标、构建广义系统、利用线性矩阵不等式求解状态反馈阵。应用Simulation X环境下建立的集机、液、控一体的高空作业车模型进行仿真研究,结果表明:提升不同质量的负载时高空作业车都能稳定运行。     

双直线电机伺服系统动态同步进给的鲁棒H∞控制

文章以两台直线电机作为高速度、高精度龙门移动式镗铣床的龙门柱纵向进给的传动机构为应用背景,采用直接传动方案,对同一直线伺服系统内双位置环间的动态同步进给控制问题进行了研究.基于H∞控制理论设计了一个同步传动控制器,来保证同步精度;由IP位置控制器来满足位置系统跟踪性能要求.仿真结果表明了所设计方案的合理性和有效性.     

基于PDFF的直线电机驱动XY平台H∞交叉耦合控制

XY平台直线伺服系统中,负载扰动、机械惯性及双轴响应速度不匹配会影响轮廓加工精度,为此提出了一种将PDFF及H∞交叉耦合控制相结合的控制策略.单轴速度控制器采用兼顾快速性和鲁棒性的PDFF控制,间接减小轮廓误差.并在X、Y轴间引入交叉耦合控制,将基于PDFF的XY平台交叉耦合控制框架等效为一反馈系统,采用H∞次优方法设计交叉耦合控制器,直接减小轮廓误差.仿真结果表明该控制方案可增强系统的鲁棒性,提高系统的快速性和轮廓加工精度.     

基于Q参数优化的环形力矩电机多目标混合H2/H∞控制

数控转台用永磁环形力矩电机回转伺服系统采用直接驱动方式后,对负载扰动和参数变化更为敏感,使系统的伺服性能大大降低.采用H2和H∞结合的多目标控制方法,在保证系统动态性能的基础上,可以提高系统的鲁棒性和抗扰性能,以解决快速性和鲁棒性之间的矛盾.为此,采用Q参数优化方法设计多目标混合H2/H∞速度控制器,利用连续系统与离散系统解的一致性,将连续问题转化为离散问题求解.仿真结果表明,与传统H∞速度控制相比,所提出的多目标混合H2/H∞速度控制使永磁环形力矩电机伺服系统对负载扰动及参数变化具有更强的鲁棒性和快速性.     

基于T-S模糊模型直驱式数控转台系统L1次优控制

针对直接驱动数控转台伺服系统易受负载扰动和参数不确定性影响的特点,设计了基于T-S模糊模型的L1次优速度控制器.首先,使用T-S模糊模型来逼近直接驱动伺服系统的数学模型,基于求出的模糊模型来设计控制器.然后利用线性矩阵不等式(LMI)获得速度闭环模糊系统模型的L1范数上边界,将L1最优化控制问题转化成为次优化控制问题.最后通过线性矩阵不等式约束条件保证了系统的稳定性.仿真结果表明,所设计的L1次优速度控制器使直接驱动伺服系统对负载扰动和参数不确定性具有较强的鲁棒性.     

电磁轴承系统的H∞控制器设计

以电磁轴承的数学模型为例,基于Hm控制理论没计了Hm鲁棒控制器,在Matlab环境下对电磁轴承系统进行了仿真,与传统的PID控制器进行了比较。研究结果表明：在转子质量、电磁铁线圈电阻和轴承负载等有较强变化时,基于H∞理论的控制器仍使电磁轴承系统保持良好稳定性;与传统PIO控制相比,该系统具有较好的稳定性、较强的鲁棒性和扰动抑制能力。     

数控转台液压伺服双马达系统改进PSO同步控制设计

为了提高数控转台液压伺服双马达系统的同步控制精度,设计了一种改进PSO算法和共反馈同步误差校正控制方案.共反馈同步误差校正控制方案利用主反馈误差来实现对跟踪误差的控制,并通过同步误差完成马达控制系统的反馈补偿,以达到更高的同步控制精度并提升运动性能.通过仿真分析得到:采用改进的复合控制方式获得了最小系统超调和稳态误差,...     

数控液压伺服阀组成与伺服油缸的性能分析

首先简单介绍了数控液压伺服系统的组成,对执行元件--液压缸进行精度分析.主要讨论了伺服阀开口的精确程度、阀口距与阀杆距的一致性对数控液压缸性能影响,阀口正开口量的大小决定单腔刚度的大小;而两个阀口开口量的差别以及阀口距和阀杆距的差别决定双腔联合刚度的范围.在数控伺服液压缸精度分析中,从伺服阀的加工精度、控制各传动件之间的总间隙等方面作了阐述,要提高定位精度,就必须将各传动之间的间隙减到最小,降低活塞杆内反馈螺杆副的螺距误差和积累误差等.     

基于数控转台的紧凑液压系统优化设计

针对门式五轴加工中心VMC0875mu,通过合理选用液压泵站和数控倾斜式转台,采用具有自锁功能的数控转台和紧凑型液压动力单元,转台的夹紧油缸工作机理彻底改变,由以往的弹簧自动复位实现常态松开变为现在的常态夹紧,液压控制系统工作原理也相应改进,简化了控制环节,减少了液压元件,紧凑液压系统把动力单元、控制单元和液压介质等所有的液压元件集成在一起,不仅优化了机床的结构布局和管线长度,也在节能和工作可靠性方面有了很大的提高。     

鲁棒H∞滤波在液压位置系统中的应用

轧机液压伺服位置控制系统,常常因外界环境变化等而发生参数改变,使轧机液压位置控制系统变为不确定性系统,给系统控制设计带来较大困难。针对一类具有范数有界和系统参数不确定性的时滞依赖系统,设计了鲁棒H_∞滤波器。通过建立液压位置被控对象数学模型,并假设外界环境条件的变化致使系统阻尼比参数变化,通过应用构造的鲁棒H_∞滤波器的算法,能使轧机液压伺服位置控制系统具有很好的抑制能力,具有较好的状态估计效果,还能够保证系统的快速响应特性和鲁棒稳定性。     

基于Η∞鲁棒控制的电液负载模拟器的性能研究

将电液负载模拟器中的多余力矩视为外干扰,并考虑各种不确定性的影响,采用基于Η∞鲁棒控制理论的方法设计了鲁棒控制器;同时,采用该控制器针对系统存在参数变动、高阶未建模动态及外干扰等不同工况时的特性进行了仿真研究以及系统动静态特性的实验研究.仿真和实验结果表明,在该控制器的作用下,系统不仅很好地实现了动态跟踪性能而且表现出良好的鲁棒性.系统的性能指标达到幅值误差小于±10%及相位滞后小于10°时的有扰闭环频宽为10Hz.     

钢坯修磨机电液伺服加载系统跟随特性的研究

对国产MG－H型钢坯修磨机电液伺服加载系统建立了动态加载力的数学模型，并提出采用动态刚度来评价加载系统的跟随特性。通过仿真分析了加载机构自重、库仑摩擦力及非对称液压缸附加流量对动态刚度的影响，最后提出了改善加载系统跟随特性的措施。     

龙门移动式数控加工中心横梁电悬浮高度的H∞控制

针对龙门移动式数控加工中心,论文首先提出了将大型移动部件即移动横梁悬浮起来的设想,实现无摩擦高精度快速定位。然后针对扰动设计了可以提高电磁悬浮气隙高度之刚度的H∞鲁棒控制器。该种方法易于工程实现和构成闭环系统。仿真结果表明,这种控制方案有较好的动态、静态特性及鲁棒性,满足对悬浮高度之高刚度的性能要求。