数控机床伺服系统参数自整定的研究

通过分析数控机床伺服系统的控制原理,确定伺服系统的控制原理,分析各环的控制参数,整定出伺服系统的控制结构图。采用传统的PID控制器自整定方法,已不能满足伺服系统的要求。提出利用单纯形法来自整定伺服系统PID控制器,并且提供了详细的整定过程。在MATLAB的simulink里面进行建模仿真,与Z-N法进行仿真比较,单纯形法整定伺服系统PID控制器参数,系统运行的响应速度更快。     

基于松下交流伺服系统的位置环MATLAB仿真

在数控机床中,伺服系统是重要组成部分。讨论了交流伺服系统的数学模型、伺服系统的MATLAB仿真、位置环稳态性能和动态性能位置调节器参数的整定,并比较了用Panaterm软件对松下机床的实测波形与仿真波形。比较结果表明了该模型及其参数的正确性,但模型和参数设置还有待进一步改进。     

基于遗传算法并联机床电机伺服系统控制参数整定

并联机床电机伺服系统控制参数的整定是后续并联机床动力学控制研究的基础。该文作者在提出基于时域特性和动态特性PID参数优化指标的基础上,利用遗传算法分别对伺服系统的速度控制环和位置控制环的多个控制参数进行优化整定,并与传统的Ziegler-Nichols调节法则得到的整定结果进行比较分析。在此基础上,又尝试利用遗传算法对多个控制器的控制参数进行同步优化,并得到了理想的优化结果。最后,将上述优化结果加入到并联机床运动学控制模型中进行实验仿真。仿真结果表明,采用遗传算法对伺服系统多环路控制参数进行优化整定,具有计算过程简单、整定速度快和优化结果好等显著优点。     

位置伺服系统PID控制器参数在线整定算法

为了使ＰＩＤ控制器参数能够在线自动调整,获得最优或次优的控制器参数,提出了基于浮点数编码遗传算法（ＧＡ）的位置伺服系统ＰＩＤ控制器参数在线整定算法（ＧＡＣＰＴ）,设计了相应的改进遗传操作,同时提出了通过运动学习保证控制器稳定鲁棒性的适合度函数设计方法．完成一次ＰＩＤ控制器参数在线整定只需１０ｍｉｎ,效率较人工整定有很大提高．对一个实际机电位置伺服系统的仿真研究表明,ＧＡＣＰＴ算法能够在对象参数未知时,使系统阶跃响应趋于期望曲线,高效地完成ＰＩＤ控制器参数在线整定．该方法可用于数控机床位置伺服控制、过程控制等一般工业控制系统,以及机器人高精度轨迹控制系统．     

SOA算法在交流伺服系统中的应用

针对传统交流伺服系统控制效果不佳、参数优化困难等不足,采用人群搜索算法（SOA）分别对伺服系统电流环、速度环以及位置环的控制器参数进行优化,并与改进PSO算法优化控制器参数以及传统频域法整定控制器参数两种方案进行对比.仿真结果表明：SOA算法优化控制器参数能提高系统响应速度和鲁棒性,SOA算法比改进PSO算法在伺服控制器参数优化方面具有更好的搜索功能.与传统频域法整定方案比,SOA算法无需提前在线辨识系统转动惯量操作更简便.     

数控交流伺服系统三环整定及应用

建立三相永磁同步电机数控交流伺服系统的三环控制框图，分析了三环的PID控制器整定，同时提出采用稳定边界法整定三环的PID参数，给出了具体的整定步骤。以数控高速铣齿机床为实例，在不考虑机床机械部分的情况下，用MATLAB／Simulink模块建立其z向进给位置伺服系统的仿真模型，采用稳定边界法在MATLAB中仿真整定。结果表明伺服系统无超调、响应快且具有较好的稳定性，能满足高速铣齿机床的性能要求。     

基于比例阀控缸的气动机械手柔性定位

以气动机械手水平运动气缸的柔性定位为对象,建立基于比例阀控缸的气动伺服系统,推导其数学模型,并运用PID(proportional-integral-differential)控制和自整定模糊PID控制方法,设计其控制器.通过Matlab和LabVIEW的混合编程,建立人机对话界面,同时搭建控制系统的试验平台.通过仿真分析和试验测试,结果表明PID控制和自整定模糊PID控制都能实现柔性定位,但后者具有更高的位置控制精度.     

工业机器人伺服控制系统建模及仿真

基于工业机器人伺服控制系统原理,研究了永磁同步电机的位置、转速、电流三闭环伺服控制系统。首先阐述了系统的结构,分析了永磁同步电机的动态数学模型,其次研究了伺服系统矢量控制和空间矢量脉宽调制的机理,最后依据结构及原理在Matlab/Simulink中对系统进行建模和仿真。仿真结果表明,工业机器人伺服系统在转速、电流内环的辅助下,位置环具有良好的位置跟随性能,系统仿真模型为研究高性能工业机器人奠定了基础。     

基于带宽的永磁同步电机伺服控制器设计

为提高伺服系统的控制性能并解决控制参数整定困难的问题,该文设计了1种新的控制方法,应用于永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统中。建立了PMSM模型。设计了基于电流环带宽进行比例-积分(PI)控制参数整定的电流环控制器和基于速度环带宽进行自抗扰控制(ADRC)参数整定的速度环控制器。推导得到电流环带宽和速度环带宽的关系,从而将整个系统的控制参数归结到带宽1个参数上。经实验验证:该控制器结构通用性强,参数整定简单,易于工程实现;与传统比例-积分-微分(PID)控制方法相比较,在给定相同速度指令时,基于带宽的控制方法速度响应快,跟踪误差减小40%以上,在PMSM速度稳定时施加负载扰动,稳定时间缩短25%以上。     

汽包水位三冲量控制系统的工程整定方法分析

自动化工程技术人员在自动化工程项目的应用中都能体会到一个复杂的控制系统的投运和参数整定工作的难度和不确定性．文章研究工业锅炉汽包水位三冲量单级控制系统工程整定的方法应用．通过对三冲量单级控制系统结构的静态特性和动态特性分析，提出了解决汽包水位三冲量单级控制系统的工程参数整定的理论依据和工程实施方法，目的是提高汽包水位三...     

液压转速系统的最少拍控制

文中研究了用于飞机发动机地面模拟台的大功率电液速度伺服控制系统的控制方法.为使系统达到快的响应特性,应用计算机控制手段,采用最少拍控制结合模糊控制的方法.在实验和理论分析的基础上,建立了简化的一阶环节模型和二阶环节模型,分别设计了最少拍控制器,并进行了控制实验.实验结果表明,应用二阶环节模型进行最少拍控制并结合模糊控制,可获得满意的响应特性.     

基于CANopen协议的双轴伺服系统控制研究

由于伺服系统精度高、稳定性好、响应迅速等优点,已经在工业控制的各个领域被广泛应用,但是随着工业自动化的不断发展,单一的伺服系统已经无法满足需求。现场总线采用数字信号通信的方式,具有数据传输速度快,抗干扰性好等优点。因此,将现场总线技术应用到伺服系统中是运动控制领域的研究热点之一。提出了一种基于CANopen协议的与伺服控制系统相结合的CANopen主从控制方案,实现对双轴伺服电机的精确控制。研究结果表明,通过上位机界面发送报文对伺服系统控制的方法操作简单、数据准确、实时性好,用户通过上位机界面接收伺服电机的反馈信息,可以很好地对电机进行实时监控。     

非轴对称光学表面加工技术基础研究

根据非轴对称光学表面的特点，在经过改造的金刚石床上附加了一个快速伺服刀架，用来完成刀具的调整轴向进给运动，实现了非轴对称光学表面的加工。介绍了快速伺服刀架的动态特性；研究了与之相适应的高速数字控制系统及控制方法；介绍了初步的实验结果。     

非轴对称车削成型方法探讨

为了设计适于非轴对称车削的快速刀具伺服系统,考察刀具在往复直线和摆动驱动方式下的非轴对称车削成型运动,分析刀具驱动机构高速往复运动对机床的影响,提出大幅度非轴对称车削应采用摆动式驱动机构。根据零件表面数据与刀具运动位置数据的转换关系,基于环曲面光学零件型值数据和函数表达,分别设计刀具运动轨迹计算方法,给出刀具往复直线和摆动运动规律。该文结果为快速刀具驱动机构及其控制器的设计提供了原始数据。     

电液伺服阀控马达速度闭环数字控制系统的应用研究

研究计算机控制电液伺服阀控马达速度闭环系统的应用技术.采用光电编码器作为速度反馈元件,结构上将伺服阀与马达连接在一起,用嵌入式PC104总线实现智能控制算法.提高了系统的固有频率,实验结果表明,智能算法比常规PID 控制效果好,用单片机实现了光电编码器高精度、宽范围、快响应的数字测速装置.＃     

DVD聚焦伺服控制器仿真设计

DVD伺服系统要求高精度和快速响应,聚焦伺服是整个DVD系统正常运行的基础。为了提高DVD聚焦伺服系统的控制精度和响应速度需要加入控制器,提出了一种新的校正算法。因此需要对其进行仿真研究,以便在实施硬件解决方案前检验控制算法、比较控制方案。分析了DVD聚焦特性要求,采用了滞后-超前校正算法,通过Matlab仿真达到了控制要求。     

模糊切换方式下的复合控制

设计与分析了交流伺服系统FZ-PID的复合控制原理,针对阀值切换所存在的缺陷提出了一种基于模糊规则切换的复合控制器.实验结果表明基于模糊切换方式下的交流伺服系统具有较快的速度响应、较高的稳态精度和较小的超调,并实现了两种控制的平滑过渡.     

永磁同步电机伺服系统的设计与仿真

介绍伺服系统控制原理,建立永磁同步电机伺服系统的数学模型,使用Matlab/Simulink对伺服系统中的电流环、速度环和位置环分别进行设计和仿真.对多环路复合控制永磁同步电机伺服系统响应速度、动态精度和稳定性进行分析.     

双缸电液位置伺服同步控制系统的智能控制

针对双缸电液位置伺服同步控制系统的高精度及快速性要求,采用比例积分微分型迭代学习控制算法,设计实现了电液位置同步控制系统.在系统中采用双闭环两级控制策略,将双缸同步误差反馈补偿到输出量中,同时采用比例微分算法对数字控制量进行修正,使双缸互为跟踪对象,保证了双缸运行中的高精度同步.试验结果表明:该同步控制系统具有较高的控...     

基于参数自调节模糊-PID的PMSM矢量控制系统仿真

针对永磁同步电动机,设计了参数自调节模糊-PID控制器,并在Simulink环境下对基于参数自调节模糊一PID的PMSM矢量控制系统进行仿真。结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态特性良好,调速系统具有响应快速、超调量小、鲁棒性好、抗干扰能力强等优点,验证了系统设计的可行性。