永磁直线同步电机自适应变结构位置控制器的研究

针对永磁直线电机参数变化和外部扰动对伺服系统的影响,提出了自适应变结构位置控制设计方法.用电机的位置误差信号及其导数构造切换函数,利用自适应律对系统不确定性扰动因数的极限进行估算.经过分析验证,与基于SVPWM的矢量控制系统相比较,自适应变结构位置控制算法明显减少了由系统参数变化和外部扰动引起的推力脉动,能快速、准确地跟踪给定信号,增强了整个系统的自适应性和鲁棒性.     

链传动机械伺服系统的自适应模糊滑模控制

针对存在啮合冲击、参数摄动以及非线性摩擦的链传动机械伺服系统的位置跟踪控制问题,提出了一种自适应模糊滑模控制方法. 与常规自适应滑模控制不同的是,本文采用自适应策略估计系统时变参数,有效减小了模型不确定性的影响,然后采用模糊逻辑消除了常规滑模控制中的不连续控制项,削弱了抖振;用期望速度代替实际速度补偿非线性摩擦,减小了测量噪声的影响,改善了系统的控制性能. 实验结果表明本文提出的算法对系统参数变化以及外部扰动不敏感,具有较高的控制精度.      

永磁同步直线伺服系统的纹波推力补偿

针对纹波推力对永磁同步直线伺服系统的影响,提出了一种纹波推力补偿策略:基于纹波推力自适应补偿的永磁同步直线伺服系统位置控制。在这种控制策略中,首先采用快速傅里叶变换分析推力电流来离线提取纹波推力的特征频率,有利于纹波推力数学模型的简化,再通过递推最小二乘算法在线辨识纹波推力的模型参数,结合纹波推力的特征频率和模型参数,动态地实现了纹波推力的精确估计,最后将纹波推力估计模型直接作用于永磁同步直线伺服系统,对推力电流进行前馈补偿控制,从而实时抑制纹波推力。实验结果表明,采用所提的补偿策略,最大位置跟踪波动误差从补偿前的50μm左右下降到补偿后的不足20μm,位置控制性能得到明显改善,对高性能永磁同步直线伺服系统的抗扰动策略研究具有重要的理论和现实意义。     

自动化弹库交流伺服系统研究

舰炮自动化弹库在转运过程中,要求伺服系统具有较高的转运效率和较高的位置跟踪精度,并在5级海况的干扰下仍然能够正常工作.基于上述条件,该文首先分析了在5级海况下,电机轴负载力矩的变化情况.并运用矢量控制的方法,建立自动化弹库三闭环结构的永磁同步电机伺服系统模型.位置环采用模糊自适应PI控制器,提高系统快速性,提高弹库的转运效率;并设计负载观测器,在速度环采用前馈控制,达到抗海况干扰的作用.利用MATLAB/Simulink进行了系统仿真,仿真结果表明:该方法提高了自动化弹库伺服系统的快速性,能够较好地抑制海况导致的负载扰动.     

电液伺服系统的小波自适应鲁棒反演控制

针对电液伺服系统,提出了一种小波自适应鲁棒反演控制方法.用两个小波神经网络来逼近电液伺服系统中的模型未知部分、参数不确定项和虚拟控制的导数,所有小波神经网络的参数均实现在线调节.控制律和自适应律的设计保证了闭环系统一致且最终有界,从而达到对非线性电液伺服系统稳定跟踪控制的目的.鲁棒补偿器的设计进一步改进了电液伺服系统的跟踪性能.仿真结果表明,该方法能较好地满足控制精度的要求,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

基于RBFNN的PID控制及其在电液位置伺服系统中的应用

针对具有参数不确定性的电液位置伺服系统的跟踪控制问题,利用径向基函数神经元的自学习、自适应特点,将其与传统的PID控制方法相结合,对电液位置伺服系统进行学习和控制.仿真研究表明,利用基于径向基函数神经网络的PID控制能使电液位置伺服系统获得令人满意的跟踪特性和快速响应特性.     

防空武器站模糊自适应滑模位置控制设计方法

针对特种防空武器站伺服系统负载变化范围大、发射扰动力矩强和跟踪精度要求高等特点,提出了一种模糊调节的伺服系统滑模位置控制器设计方法. 采用滑模控制抑制参数摄动及外界干扰,采用模糊规则调节滑模趋近速度并削弱滑模抖振. 仿真和实验结果表明,该控制策略不仅保证了系统的响应速度和动态精度,而且对负载扰动和系统参数摄动具有较强的鲁棒性.      

PID控制器在电液伺服系统中的应用

根据电液位置伺服系统的工作原理和组成,建立了系统的数学模型。为了满足电液位置伺服系统多变性、不确定性和强负载干扰的特点,设计了单神经元自适应PID控制器。仿真结果表明系统响应速度快,稳态误差小,实时的在线调节PID参数,控制效果良好。     

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.     

基于区间二型模糊神经网络反演控制抑制二惯量系统的机械振动

针对带有不确定性和扰动的二惯量伺服系统,提出了一种基于区间二型模糊神经网络的自适应反演控制策略抑制系统的机械振动.首先建立了二惯量系统的动力学模型,设计了反演自适应控制律;其次系统中负载和电机两端未知的扰动变量定义为待估计项,采用区间二型模糊神经网络对其进行估计,给出了基于区间二型模糊神经网络的参数自适应律.基于李雅普诺夫稳定性理论,证明了闭环系统输出跟踪的收敛性,并且跟踪误差可以通过调节控制参数达到任意小.仿真结果表明该方法具有较好的控制性能.      

基于分数阶参考模型的车辆悬架自适应控制

基于分数阶微积分理论,提出一种以分数阶控制对象为参考模型的自适应控制方法,并基于李雅普诺夫稳定性理论,得到自适应控制律。以车辆主动悬架为研究模型,以分数阶“天棚”阻尼控制悬架为参考模型,利用Oustaulop分数阶仿真算法,在SIMULINK中对悬架模型自适应控制进行仿真。结果表明: 自适应控制器不仅可明显降低车身加速度,提高平顺性,对模型参数的不确定性也具有良好的鲁棒性。     

Adaptive fuzzy compensation based composite nonlinear feedback controller design for robot manipulators

In order to suppress the influence of uncertain factors on robot system and enable an uncertain robot system to track the reference input accurately, a strategy of combining composite nonlinear feedback(CNF) control and adaptive fuzzy control is studied, and a robot CNF controller based on adaptive fuzzy compensation is proposed. The key of this strategy is to use adaptive fuzzy control to approach the uncertainty of the system online, as the compensation term of the CNF controller, and make full use of the advantages of the two control methods to reduce the influence of uncertain factors on the performance of the system. The convergence of the closed-loop system is proved by feedback linearization and Lyapunov theory. The final simulation results confirm the effectiveness of this plan.     

不确定系统的模型参考自适应模糊控制

针对一类不确定非线性系统,基于王立新1994年提出的监督控制方案并利用广义多线性模糊逻辑系统的逼近能力,提出了一种MIMO系统的模型参考自适应模糊控制器设计的新方案.通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响,不但能保证闭环系统稳定,而且可使跟踪误差收敛到接近零.仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于ARM的智能温控系统设计

针对电阻炉温度控制纯滞后、大惯性环节控制的特点,传统的PID控制可以获得较好的稳态响应特性,但控制上会造成较大的系统超调,无法满足控制精度.应用参考模型自适应方法设计控制器,分析并给出了系统的数学模型,用超稳定理论设计了参考模犁自适应PID控制系统,并给出白适应率.以ARM单片机为核心,设计并分析了电阻炉智能温度控制系统硬件电路,由K型热电偶和数字转换芯片MAX6675组成温度检测电路,采用固态继电器来作为温控元件,利用开关特性来控制电路的断开和接通炉温控制主电路.实验结果表明该控制系统超调量小,跟踪速度快,可靠性高,结构紧凑、工作稳定.     

一种抑制铁路桥梁地震反应的半主动控制新策略

为了有效降低桥梁在震后出现的较大梁体及支座位移,提出变论域自适应模糊分散(VAFD)控制策略。首先设计出可以调节模糊控制策略的输入和输出变量论域的变论域自适应模糊(VAF)主动控制器;然后将改进的剪切最优(MCO)半主动控制算法整合到VAF控制器中,并结合分散控制策略设计出VAFD/MCO半主动控制器;最后以一座铅芯橡胶支座隔震铁路桥梁为算例,分别对其在无控制、Passive-on、VAFD/MCO、AFD/MCO和VAFG/MCO控制下的评价指标进行仿真计算。结果表明:VAFD/MCO策略的减震效果比Passive-on、AFD/MCO及VAFG/MCO策略的好;VAFD/MCO策略不占用计算资源,可用于实时振动控制。     

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

为了提高单相PWM整流器输出电压的质量,解决传统控制策略存在参数整定困难的问题,改善小型能源路由器中间级的输入电压,提出了电压外环模糊自适应控制策略。首先,根据电路特征,建立单相PWM整流器的最优数学模型;其次,将模糊控制思想引入电压外环控制策略中,与传统的PI控制相结合,针对传统PI参数的影响,构建模糊规则,计算模糊因子;最后,与比例谐振控制结合,给出了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制。结果表明,所提出的控制策略具有良好的动态特性,可以在一定程度上减少负载波动时输出电压的波动,且在单位功率因数条件下,能够实现整流器的整流或逆变。改进策略可为小型能源路由器能量双向传输方面的研究提供参考。     

一种功率传感型内圆磨削加工的自适应控制策略

提出了一种功率传感型为圆磨削加工的自适应控制策略。该策略由无空程磨削控制策略，恒功率磨削模糊控制策略，砂轮状态监控控制策略三部分组成，其中着重论述了恒功率模糊控制策略。     

基于改进型广义双曲正切模型的机器臂控制算法研究

针对存在复杂干扰情况下的机械臂轨迹跟踪控制问题,采用了一种基于双曲正切模型的鲁棒自适应控制方案。利用高解释性的改进型广义模糊双曲正切模型的全局逼近特点,设计一种自适应控制器用于机器人轨迹跟踪控制;同时以解一个线性矩阵不等式方程来保证系统的鲁棒稳定性。通过Lyapunov理论验证设计的控制器能够有效地克服不确定性对系统的影响,实现闭环系统的渐近稳定。仿真实验表明此控制算法具有较高的跟踪精度和较强的鲁棒性。     

工程车辆自适应模糊换挡决策方法

针对工程车辆在作业过程中作业质量与作业阻力的变化 ,在模糊控制自动换挡系统的基础上 ,采用修正模糊量化因子的方法 ,建立了工程车辆的模糊自适应换挡系统 ,使自动换挡系统具有了自动适应工作条件和工作环境的变化能力 ,提高了作业效率 .仿真研究表明了自适应模糊换挡系统的可行性和有效性 .     

基于模糊在线识别的并联混合动力客车自适应控制策略

针对一款并联混合动力客车提出了一种基于模糊在线识别的自适应控制策略.基于自主研发的混合动力车数据采集监控系统构建符合本地车辆实际行驶道路特点的典型工况,设计模糊工况识别算法对车辆实际行驶的工况类型进行在线识别.根据最小等效燃油消耗控制算法和电池电量平衡控制方法,结合工况识别的结果调用相应最优控制参数,对发动机和电池的功率分配进行实时优化计算,实现对整车的控制.实验结果表明,所设计的模糊识别方法能够较好地完成行驶工况类型的识别.基于此所提出的自适应控制方法能够在满足车辆需求功率和电池SOC维持在有效工作区间内的前提下完成发动机和电池的最优功率分配,显著提高整车的燃油经济性.