一种全数字控制的直流伺服驱动器的设计

针对机器人一体化关节的运动控制为背景,提出了一种先进的低压直流伺服的设计方法,在硬件设计上,既可驱动直流有刷电机又可驱动直流无刷电机,拓宽了该直流伺服驱动器的应用范围;配备EPA(Ethernet for Plant Automation)实时以太网通讯接口,通讯速率高且数据传输的确定性和实时性好。在软件设计上,采用三环闭环控制,其中速度环的控制采用先进的单神经元自适应控制,稳定性好,鲁棒性强,实验结果证明该算法有效解决了负载扰动给系统造成的不稳定性。     

基于Labview的变积分数字化PID调速运动控制系统研究

针对调速运动控制问题,传统的工业控制算法,如先进PID控制算法和矢量控制算法具有一定的复杂性.为了简化这些控制算法在调速运动控制中的应用,该文采用美国NI公司的Labview作为软件平台,凌华PCI911DG数据采集卡以及相应的伺服驱动机构组建一个电动调节控制系统,并运用变积分数字PID控制算法来实现对直流电动机位置和速度的控制.研究结果表明,变积分数字PID控制算法能够快速、精确地实现对直流电动机位置和速度控制.     

XK—1型全闭环铣床数控系统

目前,我国研制的铣床数控系统多采用开环或半闭环控制,控制技术较简单,价格低廉,但很难克服机械传动部件的间隙、弹性变形、工作台的低速爬行及其他原因造成的随机误差。现有国产系统不少采用步进电机作为伺服驱动部件,由于步进电机存在输出转矩不足、响应频率不高、不易调速等缺陷,使机床的伺服精度降低。为提高控制精度,增强驱动能力,我们研制了一种采用数字调节技术的直流调速全闭环铣     

基于单片机的直流电动机测控系统设计

介绍了一种基于单片机的直流电机测控系统.采用单片机构成的直流电动机测控系统,其测控系统核心主要由单片机、键盘功能模块、显示模块、电机驱动电路、直流电机等组成,系统采用PWM技术对电机进行控制,通过对占空比的计算达到精确调速的目的.     

基于CPLD的抗快变脉动负载直流调速器开发

针对电动跑步机负载快变脉动的特点,设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的抗快变脉动负载的直流调速器.以1~2kW直流电机驱动的运动装置为例,采用CPLD和速度、电流调节电路,产生PWM控制信号,实现对电动跑步机的精确控制.工业化试验结果表明,开发的直流调速器动态性能好,性价比高.同时该方法能应用于具有同类负载特征的小功率直流调速系统中.     

输电线巡检机器人位姿变化的柔性关节控制策略

为降低输电线巡检机器人的柔性关节输出速度的波动程度，采用极点配置方法设计柔性关节伺服驱动系统控制器参数.该参数的选择随机器人位姿变化而变化，从而使机器人柔性关节伺服驱动系统能够获得平稳的输出速度.首先建立了机器人柔性关节伺服驱动系统动力学方程，并求得电机转速到电机电磁转矩的传递函数；接下来将PI控制策略应用于柔性关节伺服控制，求得控制系统闭环传递函数；然后采用相同阻尼系数的极点配置策略设计控制器参数；最后开展了巡检机器人越障情况下变位姿工况的柔性关节控制实验，结果说明可通过适当选择极点配置参数使柔性关节获得良好的输出速度.     

单轴高精度运动控制器设计

论文介绍高精度直流伺服驱动系统在自动化行业中的应用,对传统伺服驱动器和目前主流伺服驱动器系统框图做了简要的分析介绍,对比优缺点,根据开放式、模块化设计思想提出改良的伺服驱动器系统设计思路。应用开放式、模块化设计思想,采用融合高性能MCU微型控单元的数字信号控制器STM32F103ZET6作为控制核心,开发出一种高精度、高可靠性、小体积、高集成度的伺服运动控制器。详细介绍伺服运动控制器的模块化硬件设计、抗干扰处理、容错处理;详细分析运动控制三闭环PID控制算法。本设计可应用于机器人的各种运动控制及工业中的高精度运动控制中。     

电动造波机控制系统的研究

为在试验水池中精确模拟以“波浪谱”描述的海浪不规则波,给出了直接生成造波机运动控制所需的离散时间序列数的计算模型．基于通用计算机的开放式多轴运动控制器设计了电机伺服驱动的模拟不规则波造波控制系统,采用数字比例、积分、微分(PID)及速度前馈控制技术解决了系统所要求的高精度伺服位置控制和多电机同步控制问题,通过对离散时间序列数的样条光顺使伺服电机具有加速度连续的良好运动特性．系统的控制模型以自学习的方法对比反馈的实际波形进行输出位置量的矫正,以获得准确的模拟波浪．     

曲轴磨床驱动改造经验谈

针对曲轴磨床伺服控制系统的技术特点,结合西门子伺服驱动器及伺服驱动电机的实际应用,分析了系统应用其解决定长控制的设计思想和控制原理,对6RB21直流驱动改为611U交流驱动的经验予以小结,针对一些难点做了详尽解释。     

浅谈数控曲轴磨床改造

针对曲轴磨床伺服控制系统的技术特点,结合西门子伺服驱动器及伺服驱动电机的实际应用,分析了系统的应用及其解决控制的设计思想和控制原理,并对6RB21直流驱动改为611U交流驱动的经验做以总结,同时针对一些难点做了详尽的解释。     

永磁同步电机矢量控制的交流伺服系统

本文提出了一种新颖的以脉冲序列为位置给定、采用矢量控制方式的永磁同步电动机交流位置伺服系统。阐述了永磁同步电机的矢量控制原理、准线性化解耦,交流电流控制方式和伺服增益调整方法。文中给出了用高性能十六位单片机8096组成的交流伺服系统构成图,概述了主要硬件单元的功能。     

遗传算法在直流伺服系统摩擦补偿中的应用

针对直流伺服系统中存在的摩擦干扰问题,提出了一种基于遗传算法(GA)进行摩擦补偿的设计方案.首先根据直流伺服系统的摩擦特性建立摩擦模型,再将摩擦补偿引入直流伺服系统的反馈控制结构中,获取伺服电机的位置误差.采用遗传算法对摩擦补偿模型进行系统辨识,使摩擦补偿量在数值上不断地逼近实际的摩擦干扰,并利用摩擦补偿量来抵消摩擦给伺服系统带来的影响,遗传算法中目标函数的选择考虑了系统在过渡过程和稳态时的控制要求.经过参数优化得出的摩擦补偿模型,弥补了以往直流伺服系统受摩擦干扰影响动、静态性能较差的缺陷,从而保证了伺服电机具有较高的跟踪精度.仿真结果表明,该方案与无摩擦补偿情况相比,直流伺服电机转速响应的调节时间缩短了0.12 s,稳态误差降低了1%,系统具备较强的抗摩擦干扰能力和参数鲁棒性.     

直流调速系统设计及仿真

介绍了用于合作机器人关节速度约束的直流调速系统.该系统采用变PI参数调节器进行串联校正.利用MATLAB工具软件,对该系统进行了仿真研究,并将普通PI调节器和变参数PI调节器的仿真结果进行了对比分析;对数字离散化设计后的数字系统,进行了实验研究.     

免疫单神经元PID控制在永磁交流伺服系统中的应用

针对传统PID调节不易在线实时调整参数,难以有效控制复杂和时变系统的不足,以及单神经元PID控制不能实时调整增益、响应慢的缺点,介绍了一种通过免疫反馈机理实现增益自调整的单神经元自适应PID,并将其应用于永磁交流伺服系统.系统转速环控制器采用基于单神经元的自适应PID控制算法,实现PID参数的在线实时调整.在单神经元中引入免疫反馈机理,实现增益自调整,提高其响应速度.仿真和实验结果表明,该算法可以在一定程度上增强系统的抗扰动能力,改善系统的速度控制效果,使转速的超调更小、振荡减弱、响应速度加快、稳态误差减小,提高了系统的动态和稳态性能.     

模糊自整定PID参数控制器在直流调速系统中的应用

从解决工程船舶直流电动机可控硅调速系统实际问题出发,提出模糊自整定PID参数控制方法,完成了采用单片机控制的模糊自整定PID参数控制器的设计,并进行了相关试验,证明方法的可行性.通过单片机将PID技术和模糊控制理论结合在一起,使得系统硬件简单,软件模块化,可移植性增强,系统的通用性得到提高.     

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。     

自适应控制用于机器人伺服驱动

本文提出一种适用于机器人关节驱动的无刷直流电动机自适应位置伺服控制系统.提出的方法基于双自适应控制环的设计,能迅速抑制由于参数变化和扰动所引起的状态误差.在实验系统中,采用以8031单片机控制系统和功率MOSFET逆变器组成的无刷直流电机伺服系统,试验证明所提出的方法对于提高系统的鲁棒性是有效的.     

西门子6RA7018直流调速器的增容改造

小功率西门子6RA7018直流调速器具有控制效果好和价格相对低廉的特点，通过增容改造，保留原有的全数字控制优势，重新选择合适的功率单元和励磁单元，增加脉冲功率放大板和检测回路，并进行调试刷机和参数设定，使之实现价格高昂的西门子6RA70大功率直流调速器的调速功能．通过在某棒材厂轧机生产线上应用，改造后的大功率直流调速装置控制精度高，响应速度快，运行稳定可靠，项目经济效益明显．     

基于遗传算法的双闭环系统模糊优化设计

提出一种基于遗传算法的直流双闭环调速系统参数优化设计方法,根据工程技术的要求,选用速度超调量和过渡时间作为参数优化性能指标,将该指标用模糊隶属度函数归一化,再加权平均形成系统优化模型的目标函数。采用计算机数值计算方法,通过仿真获得系统对应参数的动力响应曲线及其性能指标。最后以工程设计的参数为搜索范围,以速度调节器和电流调节器的参数为染色体中的基因,通过遗传算法在搜索范围中优化这些基因,获得优化解,