双电机驱动伺服系统的全系数自适应控制

双电机驱动伺服系统中存在齿隙非线性和摩擦非线性,从而降低系统跟踪响应速度、稳态精度及其抗干扰能力,为了削弱齿隙和摩擦非线性对系统产生的不利影响,提出了一种新的全系数自适应控制方法。首先分别给出了齿隙和摩擦非线性的动力学模型,然后在此基础上建立了齿隙和摩擦非线性并存时的特征模型,最后进行全系数自适应控制器的设计。将前馈全系数自适应控制和单纯的全系数自适应控制进行仿真比较,结果表明,前者跟踪响应速度快,稳态精度高,抗干扰能力强,具有较高的鲁棒性,说明所提出的控制策略是有效的。     

多电机同步联动系统的动力学分析与建模

以双电机同步联动伺服系统为例 ,研究了多电机同步联动系统的机械结构以及齿轮间的啮合关系 .利用机理分析法 ,分析了齿轮啮合动力学的原理以及多电动机联动的动力学 .将电机侧的参数折算到负载侧 ,首次建立了双电机同步联动伺服系统的无齿隙理想动力学模型 .通过齿隙特性的分析 ,建立了含齿隙双电机同步联动伺服系统的动力学模型 ,给出了双电机同步联动系统结构图模型和状态方程模型 ,并推导出了含齿隙的多电机同步联动系统的动力学一般模型 .     

多电机同步联动系统的动力学分析与建模

以双电机同步联动伺服系统为例，研究了多电机同步联动系统的机械结构以及齿轮间的啮合关系．利用机理分析法，分析了齿轮啮合动力学的原理以及多电动机联动的动力学．将电机侧的参数折算到负载侧，首次建立了双电机同步联动伺服系统的无齿隙理想动力学模型．通过齿隙特性的分析，建立了含齿隙双电机同步联动伺服系统的动力学模型，给出了双电机同步联动系统结构图模型和状态方程模型，并推导出了含齿隙的多电机同步联动系统的动力学一般模型。     

基于反步法的双电机同步联动伺服系统自适应鲁棒控制

针对具有未知传动齿隙的伺服系统,采用双电机同步联动消除齿隙,分别施加偏置力矩,在系统参数未知、存在未建模动态及外界扰动的情况下,设计了基于反步法的自适应鲁棒控制器。该控制器包括基于模型参数在线估计的自适应补偿、稳定反馈和鲁棒控制三部分。通过逐步选择控制系统Lyapunov函数,使得系统闭环控制系统信号有界,且跟踪误差在任意期望的精度内。理论证明和仿真分析验证了算法的有效性。     

双电机驱动伺服系统齿隙非线性自适应控制

该文以参数未知的双电机驱动伺服系统为研究对象,针对施加偏置力矩后的系统,应用Backstepping方法选择控制Lyapunov函数(CLF),设计了基于状态反馈的自适应控制策略,完全消除了齿隙非线性对系统的影响.理论分析和仿真研究表明,该方案能够保证系统稳定地跟踪参考输入,同时保证整个控制系统渐近稳定.     

大口径天线伺服系统的建模及控制算法设计

在大口径天线伺服系统存在高频未建模动态不确定性和低频风扰动的情况下,传统的PID控制算法无法满足天线伺服系统的高指向和跟踪精度要求.针对该问题,文中设计了一种基于灵敏度函数和补灵敏度函数的、兼顾系统性能和稳定性的混合灵敏度H_infinity控制算法,并将其应用于天线伺服系统.仿真结果表明,该算法不仅能显著提高天线伺服系统的动态性能,而且具有较强的扰动抑制能力和鲁棒性.     

双电机同步联动控制系统

采用多电机同步联动以获得大功率驱动必须研究多电机同步联动的控制性能。以双电机同步联动控制系统为例,提出了一种“差速负反馈”同步联动控制方案。结合PI控制策略,分析了双电机同步联动控制系统的稳态精度和动态性能。仿真研究表明所提同步联动控制方法性能优良,该方法已获成功应用。该文的研究结果还为实现高精度伺服系统的电消齿隙控制奠定了基础。     

基于模糊RBF神经网络的双电机驱动伺服系统研究

双电机驱动伺服系统中存在齿隙和摩擦等非线性,常规PID控制不能满足其控制要求.针对常规PID控制器参数固定而导致在控制中效果差的缺陷,提出一种基于模糊RBF神经网络整定的PID控制方法.该方法结合了模糊控制的推理能力强与神经网络学习能力强的特点,可以在线调整得到一组适合于控制对象的PID控制参数.最后在双电机驱动伺服系统中进行仿真试验结果表明所提出的控制策略是有效的.     

直驱伺服控制技术在军用雷达上的应用

传统带有减速机构的雷达伺服系统,由于谐波减速器的存在,系统谐振频率较低,伺服系统带宽受到严重制约。直驱伺服控制技术取消了传动机构,采用电机直接带动天线的方式,消除转动回差,增加系统传动刚性,解决了伺服带宽不足及低速爬行等问题,提高系统对载体扰动的隔离度。直驱伺服控制技术具有快速的响应特性,可极大的提高系统的跟踪精度和动态跟踪特性,可以满足军用舰载雷达超音速蛇形机动飞行、大过载条件下对目标的跟踪需求,提高导弹武器系统的跟踪和命中精度。     

基于LuGre模型的火炮伺服系统摩擦力矩自适应补偿

针对高精度火炮交流伺服系统中存在的非线性动态摩擦和电机力矩波动,为了提高火炮伺服系统的跟踪精度,提出了一种新的基于LuGre摩擦力矩模型的自适应补偿算法。该算法应用两个非线性观测器来估计摩擦模型中的未知状态变量,对系统参数进行自适应估计,采用Lyapunov方法证明了控制系统的全局渐进稳定性。该算法简单,适于实时控制。实验结果表明了该算法的合理性,火炮伺服系统的低速跟踪最大误差为50μrad,达到了指标要求。     

基于PCC的遥感跟踪伺服系统设计

在可编程计算机控制器（PCC）控制车载遥感跟踪伺服系统中,PCC通过CAN总线实现对多台数字直流驱动器的集中监控,同时PCC与控保单元联合完成驱动系统的安全保护功能.本文还介绍了跟踪伺服控制系统的控制策略及坐标转换公式,实现过顶跟踪,在多个项目使用过程中,天线跟踪平稳,精度更高.     

BLDC位置伺服系统的离散滑模输出反馈控制

研究了有界不确定离散时间系统的输出反馈滑模控制设计问题。提出一种基于多速率采样输出反馈和幂次函数趋近律的离散滑模控制方法,并将研究结果用于设计无刷直流电机位置伺服系统。该方法仅需已知位置信号即可完成位置伺服系统的设计。理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以消除系统抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和强鲁棒性。     

基于改进免疫算法的微硬盘双级控制模型辨识

微硬盘伺服系统的双级控制器由音圈马达和微致动器中各自的控制器构成,双级控制器技术对改善磁头的跟踪速度和定位精度比单级控制技术更具有重要的现实意义.为此,基于PD控制,设计音圈马达的控制器的结构,基于滞后超前控制设计微致动器的控制结构,利用免疫算法辨识模型中的参数,提出微硬盘双级控制器.数值实验、比较表明,在由改进的免疫算法所得控制器的作用下,双级控制系统中磁头输出能较准确地跟踪参考信号,且跟踪速度快、定位精度高和噪声衰减能力强.     

交流永磁同步电机的反馈线性化位置控制

提出了交流永磁同步电机多目标输出跟踪控制的一般方法,利用微分几何中的微分同胚转换,先将永磁同步电机的非线性模型转换为与之反馈等价的线性模型,再采用线性系统中成熟的极点配置的方法对虚拟的电机线性系统进行控制器的设计.该方法实现了转子位置和转子磁链的动态解耦,将多输入多输出强耦合非线性的永磁同步电机系统分解成了两个独立的单输入单输出的子系统.在此基础之上提出了带干扰随动的位置伺服控制器的设计方法,不但实现了位置的动态跟踪控制,而且还能对扰动进行动态跟踪补偿.仿真结果证实了其有效性和优越性.     

内模PID控制器在云台伺服系统中的应用

针对SG-5452460005-15W型永磁式直流减速电动机驱动的YP3091型摄像机云台伺服系统,建立了数学模型,并基于内模控制原理设计了一种新型PID控制器。该控制器设计方便,只有一个可调参数。仿真结果表明:系统的水平跟踪和仰俯跟踪误差均方根分别为0.15 mrad和0.32 mrad。与传统PID控制器相比,在内模PID控制器参数调节方面,系统跟踪响应快,精度高,抗干扰能力强,鲁棒性好。     

利用虚拟目标值的预见控制设计(英文)

研究了预见跟踪控制问题,即控制器可利用过去、现在和未来的信息来决定所施加控制量的大小．通常的作法是通过把未来预见信息加入控制量中来实现的．提出了一种不同的作法：利用未来目标值及系统的当前状态产生一个虚拟目标值,让系统转而去跟踪这个已被事先处理过的目标值信号,从而提高了系统的控制精度同时减少了控制所需的能量．数值仿真表明了这种方法的优越性．     

基于遗传算法的直流伺服电机的摩擦补偿

针对直流伺服电机的摩擦干扰问题,提出了一种基于遗传算法的摩擦补偿方案。将摩擦补偿环节引入直流伺服电机控制系统中,采用遗传算法对摩擦补偿模型参数进行在线辨识,根据伺服电机的控制要求选择相应的目标函数,使补偿量不断逼近于实际摩擦干扰,最终利用摩擦补偿来抵消摩擦干扰给伺服系统带来的影响。在Matlab环境中进行了伺服系统的摩擦补偿过程仿真实验,并得出了参数优化后的摩擦补偿模型。仿真结果表明:该方案与无摩擦补偿情况相比,不仅有效提高了直流伺服电机的稳定性和跟踪精度,而且具有较强的自适应能力和参数鲁棒性,为直流伺服电机的摩擦补偿提供了一种有效可行的新方法。     

基于补偿模糊神经网络的BLDCM伺服控制

为了实现无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对系统多变量、非线性、强耦合、时变的特点,提出了一种基于补偿模糊神经网络控制器(CFNNC)的设计方法.该控制器将补偿模糊逻辑和神经网络相结合,引入了模糊神经元,使网络既能适当调整输入、输出模糊隶属函数,又能借助于补偿逻辑算法动态地优化模糊推理,大大提高了网络的容错性、稳定性和训练速度.仿真和在DSP控制系统上的实验结果表明,采用补偿模糊神经网络控制器,系统响应快、精度高、鲁棒性强,动态特性明显优于传统PID控制.     

重复控制在光电跟踪伺服系统中的应用

在光电跟踪系统中,伺服系统的跟踪精度决定了其捕获跟踪能力。随着光电跟踪伺服系统对跟踪精度的要求逐步提高,将重复控制技术引入到伺服系统中。重复控制不仅能够实现高精度跟踪、改善系统性能,而且可以跟踪周期性信号。设计了优化插入式重复控制器,并对等效正弦信号进行跟踪。与常用高精度控制方法进行仿真比较,其结果表明,重复控制系统的跟踪误差明显减小,其跟踪精度得到明显提高。     

机床控制中的双模参数自调整模糊控制器

为提高超精密机床的加工精度,设计了一种双模参数自调整模糊控制器,其能根据误差和误差变化的大小实现两种模糊控制规则的自动切换和参数的自调整.针对所给定的超精密机床交流伺服系统,将该模糊控制器和PID控制器控制性能进行了仿真分析,仿真实验中模糊控制器的动态跟随性能和定位精度都明显优于PID控制器.结果表明,该模糊控制器能很好地适应交流伺服系统的非线性特点,其性能优于PID控制器.