电能封闭传动控制系统的数学模型及参数稳态解耦方法

本文根据电能封闭传动中能量封闭环的特点,选取适当点“截断”能量环取出输入与输出参数,推导出具有双输入双输出双闭环控制的电能封闭传动控制系统的数学模型—传递矩阵。并通过传递矩阵导出输入参数与输出参数稳态解耦的基本条件,从而为闭环控制的电能封闭传动控制系统的合理设计和进一步进行动态分析提供了依据。     

KC 2半自动拉刀刃沟车床

本文简略地介绍 KC2半自动拉刀刃沟车床;从机床的工作原理和半自动工作循环,机床的传动系统,重点介绍了机床的主要机构,最后叙述机床电器控制系统。说明了机床的主要特点是:利用工件未加工表面作为靠模尺的原理实现刀具的跟踪运动;设计独特的锥齿塔齿轮变连机构以实现拉刀的分齿齿距的变换;使用了电磁铁控制的接通机构和其他各传动环节的简单机构,使机床尽可能地结构简化和性能的可靠;机床工作时,运动的复杂过程由较为先进的程序控制系统进行控制,直观而且可靠。     

双闭环调速系统简介

双闭环是直流调速系统的基本结构形式,是一种多环结构,其中很多方面都代表着多环控制系统的一般规律,可以推广到其他的多环系统,外环是决定系统主要性质的基本控制环,内环可以对本环的被控制量实行限制和保护,并对环内的扰动实现及时调节,改造被本环所包围的控制对象,使之更有利于外环的控制。     

1450 mm冷连轧机多变量最优板形闭环控制策略研究与应用

为了提高冷轧带钢的板形控制质量,通过理论计算结合现场生产条件制定了板形闭环控制系统的控制策略。在此基础上,设计了板形闭环控制系统的系统结构,建立了以板形调控功效为基础的多变量板形闭环控制算法。给出了分步求解各个板形调节机构调节量的计算方法,既避免了通过求导方式进行全局最优化计算时产生的矩阵奇异无解的状况,又在最大程度上降低了工作辊弯辊等调节机构输出饱和的情况。在板形闭环控制系统的设计中,给出了板形调节机构的变增益补偿设定环节。开发的冷轧板形控制系统已用于1450冷连轧机的板形控制过程中,经现场应用表明,板形闭环控制系统具有较强的消差能力,为冷轧板带生产实现精确的板形控制提供了必要条件。     

有载分接开关驱动轴转动位置的闭环反馈抗扰控制策略

针对有载分接开关在实现切换工作时驱动轴存在传动不稳定、转动位置不精确的问题,提出了一种以有载分接开关驱动轴转动位置为被控量的闭环反馈抗扰控制策略。首先,根据在电动机构作用下有载分接开关工作状态对驱动轴的转动位置需求,建立了驱动轴期望位置的误差动态控制系统;其次,设计了两个跟踪微分器以计算驱动轴位置信号的光滑跟踪信号,进而可通过调节参数来控制驱动轴位置轨迹的过渡过程;然后,设计了两个扩张状态观测器去估计误差动态控制系统中的状态值及由于有载分接开关在工作中受负载变化、切换方向改变等因素引起的总和扰动值;最后,利用驱动轴位置误差信号及误差动态控制系统的状态估计值设计非线性反馈控制器,并在控制器中补偿扩张状态观测器估计的总和扰动值来实现抗扰控制效果。应用Matlab仿真软件对所提控制策略进行了验证,仿真结果表明,所提控制策略可实现有载分接开关驱动轴的期望位置控制,与传统PID控制策略相比,所提抗扰控制策略将有载分接开关驱动轴闭环反馈控制下位置误差减少了85%。     

基于PLC伺服控制对插齿机床控制系统的改造

文章介绍了用PLC、伺服控制和变频控制技术对二手插齿机床进行控制系统改造,但保留机床原有的机械机构和液压传动．实践证明,改造后的机床能满足生产要求,控制系统稳定可靠,电路简单,性价比高．     

酒类工业发酵自动控制工艺优化

基于开环控制系统无法克服的偏差,本文提出了人可以参与控制的半闭环控制系统,通过测量、判断和改变变量关系,从温度、pH值、压力和物料四个方面优化酒类工业发酵自动控制工艺,实现对其调节器的控制。     

六轴混联数控机床的闭环控制及误差补偿

为实现开放式数控机床数控系统控制器可移植性和可扩展性要求,提出一种可应用于交流伺服电机的基于虚实映射的闭环控制结构模型,探讨了针对交流伺服电机的混联数控机床闭环结构的控制器改进方法;为提高机床的运动精度,通过激光干涉仪测量了坐标轴正反向定位精度。根据测量结果求出误差值,输入数控系统闭环结构中实现机床的误差补偿。实验结果表明,该方法将机床伺服轴定位误差由27.472μm降低为3.746μm,达到了提高机床精度的目的。     

蜗杆磨削加工中的齿距误差分析

蜗杆蜗轮机构作为传动元件,广泛应用在各类机床中。近年来随着精密机床的需求不断增多,给蜗杆的制造精度带来了更高要求。蜗杆的齿距精度直接影响着蜗杆的传动精度,是蜗杆加工过程中,重要精度控制项。通过对蜗杆磨削加工中的齿距误差分析,找出影响蜗杆齿距精度的误差因素,采取相应措施,消除误差因素,提高蜗杆的磨削精度。     

永磁同步电机三闭环系统仿真与实验研究

介绍了永磁同步电机矢量控制系统三闭环结构的原理,即电流环、速度环和位置环.采用了id=0的控制算法,同时在Matlab环境下建立了系统三闭环仿真.仿真结果表明:永磁同步电机矢量控制系统具有较好的动态响应特性;以TI公司的TMS320F2812数字信号处理芯片为核心实现的三闭环实验表明id=0的三闭环控制算法简单有效.     

滞环电流跟踪控制的开关频率

在功率变换器控制系统中,滞环电流跟踪控制方法通常以响应速度快和结构简单而著称,然而滞环控制的开关频率一般具有很大的不稳定性．笔者根据四象限交流器、有源无功补偿器和交流传动逆变器等电压型桥式主电路的共同特点,提取并建立其共有的半桥式单元电路模型;利用滞环比较原理,构成一个闭环电流控制的ＰＳＰＩＣＥ电路仿真模型,并给出了仿真波形;从滞环电流控制的物理过程出发,分析其开关频率的影响因素,推导出有关频率范围的计算公式．     

具有环境自适应能力的旋转倒立摆控制方法

设计一种具有环境自适应能力的旋转倒立摆控制方法。以PID算法作为核心控制算法,加入双闭环位置反馈,以改善控制系统的环境自适应能力,使得该系统具有较强的环境自适应能力,较小的稳态误差和较快的动态响应。所提出的旋转倒立摆控制方法对于实际制作倒立摆具有较强的指导意义。     

工程设计方法在造纸机系统中的应用

通山造纸厂1575mm纸机,原采用由单结晶体管移相触发的三相半控整流电路供电,带电压负反馈的分部传动控制,因此转速易受电网波动和负载变化的影响,常出现断纸和纸张厚薄不均等现象,为此我们对原系统进行改造。改造后的系统(图1)为采用锯齿波移相触发的三相全控桥式整流电路供电,带转速、电流反馈的双闭环分部传动控制系统。 反馈控制可以抑制被包围在反馈环内的扰动及被包围环节参数变化对输出量的影响。对通山纸机而言,我们设置转速、电流双闭环控制系统,能增强系统的抗干扰能力,提高造纸质量。     

精密钢球环槽等速传动机构运动精度及可靠性分析

在分析精密钢球环槽等速传动机构结构基础上,利用其等效机构和误差分析理论,研究了钢球环槽等速传动机构结构参数对其机构传动精度的影响规律,应用机构可靠性理论,建立了钢球环槽等速传动机构的运动精度可靠性模型,并研究分析了机构的运动精度可靠性,研究结果为精密钢球行星传动的设计和应用提供了理论依据.     

直流无刷电机调速系统控制方法的比较与研究

在了解直流无刷电机的结构、运行原理以及调速指标的基础上,分别对直流无刷电机采用单闭环PID调速控制、PWM调速控制以及双闭环PID控制.比较了在三种控制方法下直流无刷电机的运行特性.Matlab/Simulink仿真结果表明,与传统的单闭环PID调速系统和PWM调速系统相比较,本文提出的基于双闭环PID调速的控制系统具有更好的鲁棒性、动静态响应,达到了较好的控制目标.     

利用结构等效转换的空间可展机构装配误差建模与灵敏度分析

为解决空间可展机构装配过程中无法对杆件进行精准定量调整的难题,针对杆件耦合与环约束复杂等特点,提出了一种空间可展机构装配误差建模与灵敏度分析的方法。首先,通过结构等效转换将空间可展机构分为两部分,并分别基于闭环矢量与虚位移法,推导出上述两部分的几何精度模型,然后利用线性叠加,建立了空间可展机构整体装配误差模型。在此基础上,运用偏微分法完成了空间可展机构误差灵敏度分析,实现了关键误差源识别。最后,以星载SAR卫星天线空间可展机构为数值算例进行了计算,结果表明:在杆长误差和铰链安装位置误差范围相同的情况下,单独调整支撑杆件能更好地满足装配精度要求,且星体连接杆尺寸误差对天线面板指向精度的影响尤为显著。     

对空间机构自由度计算公式的探索

设计空间机构时，首先遇到的问题是要正确确定空间机构的自由度，然而，用传统空间机构自由度公式去计算多自由度、多封闭环、谐波齿轮机构、混合型空间机构的自由度时，必须进行变换；计算一般单封闭环低副空间机构自由度时，也会受到很大限制。因此，发现传统空间机构自由度计算公式中存在的问题，对正确运用新建空间机构自由度公式去计算、设计、验证空间机构、机器人、生物机构的自由度有着重要的意义。     

基于C32摩擦焊机双闭环控制系统

针对目前摩擦焊机用户对焊接产品提出更高质量、高精度的生产要求,设计了一液压双闭环控制系统。该控制系统通过监控液压系统压力和比例溢流阀阀芯位移,对压力使用模糊PID控制器控制调节,位移采用PID控制器调节来控制摩擦焊机的轴向压力控制精度,并运用AMESim/Simulink对该系统进行联合建模仿真。仿真结果表明双闭环控制系统比PID控制下的单闭环控制系统能更好地改善摩擦焊机的轴向焊接压力精度,提高焊接产品的质量和稳定性。     

动龙门石材数控加工中心双轴同步驱动控制技术研究

目的研究双轴同步控制系统动态模型和误差补偿算法,降低双轴同步误差,提高机床加工精度,延长机床零部件使用寿命.方法利用i_d=0的PMSM矢量控制方法对电流环进行设计并应用工程设计法依次设计出速度环和位置环.在分析双轴控制系统模型的基础上,提出了在偏差耦合控制方式下,采用模糊PID控制算法对偏差进行补偿调节的控制方案,并与常规PID算法进行比较.在Matlab/Simulink环境下建立了双轴控制系统的数学模型,并对两种算法分别进行仿真.以异型石材车铣复合加工中心(HTM50200)作为实验平台进行实验,测量进给轴在两种控制方式下的单轴跟踪误差和双轴同步误差.结果实验结果表明,相比常规PID,在模糊PID算法控制下X_1,X_2轴的单轴定位精度分别提高了87%和80%,双轴同步误差由0.01 mm降为0.003 4 mm,笔者提供的控制方案有较好的控制效果.结论与采用常规PID算法相比,采用模糊PID控制算法的偏差耦合系统具有更好的同步控制精度,鲁棒性更强.     

DPJ30kW电封闭带传动试验机电气控制系统设计

DPJ30kW电封闭带传动试验机是一种新研制的多功能、中等功率的带传动试验设备.其电气控制系统原理是电动机、发电机组成的电封闭回馈系统原理,系统被设计成一种可控硅调压控制的直流电机调速系统.该系统采用电流、电压和转速的三闭环控制,文中具体讨论了三闭环的控制过程和原理.考察实际工况,该系统不但动静态特性好,调速精度高,而且节能效率高,从实验结果得出,其最高节电率可达82%,平均为77%,每年节省18.7万度电.