一种新的重复自适应摩擦补偿方法及其在高精度伺服系统中的应用

针对高精度转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦及周期性波动力矩扰动,为提高转台位置的跟踪精度,提出了一种新的重复自适应摩擦补偿方法,将重复控制机制引入到基于自适应控制的摩擦补偿策略中.电机中摩擦模型采用摩擦参数非一致性变化的LuGre动态模型.该方法的控制律包含一个参数自适应律、等效PD控制律和一个重复控制律.其中,参数自适应律用来估计未知模型参数并予以补偿,而插入的重复控制器用来提高系统运动曲线的跟踪性能.Lyapunov方法证明该补偿方法保证了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐近跟踪.最后,通过对高精度伺服系统的仿真研究证明了该改进补偿方法的有效性.     

光电跟踪伺服系统二次跟踪控制

为提高光电跟踪伺服系统的跟踪精度,对输入信号未知条件下系统跟踪问题进行了研究。在单位负反馈系统基础上提出二次跟踪控制方法,并对系统频域特性进行了研究。结合光电跟踪伺服系统的特点,在跟踪探测器输出延迟条件下进行了控制律设计。仿真结果表明二次跟踪控制大幅提高了伺服系统对机动目标的稳态跟踪精度,比PI控制提高39倍,比PI+速度滞后补偿控制提高9倍,测试结果表明在40 m s延迟作用下,目标做50°/s,30°/s2等效正弦运动时稳态跟踪精度达到1′。     

数控机床伺服进给系统的跟踪精度

本文提出了描述数控机床伺服进给系统跟踪精度的新概念——跟踪精度,并对常用的闭环和半闭环伺服系统的跟踪精度计算公式进行了推导,为跟踪性能的定量描述奠定了基础。     

光电跟踪系统信息处理技术研究

介绍光电跟踪系统的组成、工作模式、工作原理等内容。光电跟踪系统主要由激光测距仪、电视跟踪仪、红外跟踪仪、伺服系统组成,信息处理单元主要由激光信息处理机、图像跟踪处理器、伺服控制、信息管理机组成。重点介绍了光电跟踪系统的工作模式、工作原理及其各组成单机的信息处理技术内涵。     

基于单片机的混合式太阳能跟踪控制器

针对光伏发电效率低、成本高的现状,分析光电转换效率低下的产生原因,研究了一种四点式双轴光电跟踪与数据库跟踪混合的太阳能跟踪控制器。本系统以单片机STC15F2K16S2为控制核心,设计了整套自动跟踪装置。确保正常太阳光下采用光电跟踪,光线弱时采用数据库跟踪模式,实现实时精确跟踪、数据库数据更新,并解决天气不利影响因素,大大提高了发电效率。本系统低成本、高精度、跟踪效果好、结构简单易操作,适用于各种光伏发电系统。     

光电跟踪系统中的伺服控制技术

介绍了光电跟踪和伺服控制的概念,阐述了二者的关系,对伺服控制跟踪精度及现有控制方法进行了介绍,提出了提高跟踪精度的改进方法.     

基于ZPET-FF和ESO的直线伺服鲁棒跟踪控制

提出一种将零相位误差跟踪和前馈(ZPET-FF)与扩张状态观测器(ESO)相结合的重复控制方法,以提高宏动台直线电机伺服系统的跟踪性能.以ZPET-FF作为前馈跟踪控制器,将信号估计器估计的跟踪误差和系统的实时误差作为其输入信号,将控制器对系统的跟踪误差进行实时补偿,以降低参数变化对系统的影响,有效提高系统的带宽和跟踪性能,减小系统的动态跟踪误差;采用ESO补偿系统中的各种扰动抑制噪声,以提高系统的抗干扰能力.实验结果表明,所提出的控制方法不仅提高了系统的动态跟踪性能,而且减小了系统的跟踪误差.     

轧辊偏心补偿重复控制系统的设计与仿真

针对常用的PID轧机辊缝控制系统在补偿轧辊偏心这一周期信号时,会产生很大的稳态跟踪误差,常使偏心补偿失败的问题,应用重复控制基本理论设计了一种新的轧辊偏心补偿系统,这种系统在对轧辊偏心周期信号进行补偿时,具有对偏心补偿信号无稳态偏差跟踪的特点.仿真证明这种轧辊偏心补偿重复控制系统的输出补偿效果非常好,稳态精度很高,远远优于常用的PID控制补偿系统,使偏心补偿控制的成功率大为提高.     

基于模糊滑模变结构的工业机械臂控制系统研究

针对工业机械臂系统高精度的位置跟踪控制要求,提出了一种模糊滑模变结构控制器。该控制器将指令信号由滑模变结构控制器产生的滑模等效控制项和由模糊控制器产生的切换控制项相加作为运动指令信号,对机械臂伺服驱动系统进行最佳调整。仿真结果表明:其对系统数学模型的依赖程度小,具有响应速度快、鲁棒性强的特点,速度跟踪振荡现象也得到明显的抑制。     

PID-Fuzzy分段式控制方法在太阳跟踪系统中的应用

基于自动跟踪光伏发电系统,对太阳位置的检测和光电池云台跟踪控制的问题进行了深入的分析,并提出了PID-Fuzzy分段式跟踪控制方法。通过对太阳方位角的分析计算和电池板方位角的检测,设计了以太阳方位角为输入量、电池板方位角为反馈量的PID-Fuzzy控制器。该控制器可以依据角度的偏差大小来自动切换控制规律,较好地解决了系统快速性和跟踪精度的问题。并且通过Matlab仿真和实验数据对该控制器性能进行了分析。结果表明,该方法不仅降低了调节时间,而且使控制跟踪精度在原有精度基础上提高了2%,有效地提高了光电转换效率,为同类跟踪系统提供了可行性方案。     

一种新颖的用于单相逆变器的重复控制器

单相逆变器越来越被广泛应用于不间断供电装置和其他工业设备中.为了让单相逆变器能够输出高质量及最低谐波总含量的正弦波电压,提出了一种新颖的数字重复控制算法.在这种方法中,重复控制器嵌套于状态反馈控制中,其中重复控制器能够消除周期性的扰动,跟踪周期或直流参考信号,实现无差跟踪.这里系统地阐述了该控制器的设计方法,并分析了采用该控制器的系统的稳定性.基于设计结果搭建仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Path Recognition Algorithm of Tracking Robots Based on Image Sensor

Path recognition is an inevitable core technology in the development of tracking robot. In this paper,the path tracking system of tracking robot can be realized by image sensor module based on camera to obtain lane image information,and then extract the path through visual servo. The whole system can be divided into seven modules: micro control unit( MCU) processor module,image acquisition module,debugging module,motor drive module,servo drive module,speed sensor module,and voltage conversion module.In image pre-processing part,there is an introduction of binarization processing and the median filtering to strengthen the image information. About recognition algorithm,three key variables which are changed in the movement state are discussed and there are also many auxiliary algorithms that help to improve the path recognition.The experiment can verify that the whole system can accurately abstract the black guide lines from the white track and make the robot moving fast and stable by following the road parameters and conditions.     

基于重复控制的平面可控机构控制系统研究

混合驱动连杆机构系统是一种新型的可控机构，其控制系统要求实现高精度的跟随运动。这里基于复合控制的思想，设计了基于重复控制补偿的PID控制系统。仿真结果表明，该方法可以显著提高系统精度，具有良好的控制性能。     

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.     

一种无标定视觉伺服系统的快速跟踪策略

为了提高机械臂跟踪动态目标的跟踪效率,本文提出了一种无标定视觉伺服系统的快速跟踪策略.一方面,该策略通过预测机械臂关节角的方法,使得控制器计算行为与机械臂运动行为同时进行;另一方面,该策略使用最新的图像信息计算关节角,提高了系统的实时性.在仿真实验和实物实验中,构建了应用不同跟踪策略的两个无标定视觉伺服系统以跟踪动态目标.最后,通过对比两系统的跟踪时间和跟踪路径,验证了新跟踪策略的快速性、实时性和抗干扰性.     

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.     

高速伺服注塑机成型过程预测迭代学习控制

将学习控制应用于高精密快速伺服注塑机成型过程，根据成型过程的特点设计了一个预测迭代学习控制器，并利用先前得到的系统模型对算法进行仿真．控制器由前馈和反馈控制两部分组成，引入滤波器用于增强学习控制器的鲁棒性．将预测学习控制算法在伺服注塑机上进行了实验．实验和仿真结果表明，该预测学习算法对提高成型过程的位置重复精度效果明显．     

基于遗传算法的波束追踪和成型

介绍了遗传算法在波束追踪和成型中的应用,着重探讨了该方法在解决追踪连续移动信号的同时抑制固定强干扰的问题。提出了一种改进的二进制编码方法,该方法引入了若干参数用以控制解的精度和搜索空间。特别考虑了算法的收敛性和可靠性。仿真结果表明,该算法可以在跟踪快速移动信号的同时,有效地抑制一个固定强干扰。