冲压机床自动送料机构双电机同步控制技术研究

针对双电机同步驱动系统因电机特性、负载变化等因素引起的同步误差问题,对冲压机床自动送料机构双电机驱动系统进行研究.分析了电机的动态特性,找出影响同步控制的因素,为设计同步控制方案提供依据。提出一种基于单神经元PID控制策略,通过改变神经网络的权重系数对PID参数进行实时调节,以解决传统PID无法在线调整的问题。同时,在交叉耦合控制方法的基础上,以丝杠的进给速度、位置误差以及伺服电机的控制电流为控制指标进行仿真分析和实验。研究结果表明:与传统控制方法相比,所用方法能大幅提高两个电机的同步控制精度,有效减小丝杠之间的同步误差,抗干扰能力强,达到设计要求。     

双丝杠同步控制误差建模与仿真分析北大核心

为解决双丝杠进给系统同步控制误差过大的问题,建立了双丝杠进给系统的机电耦合仿真模型,并基于模糊控制与滑模控制理论,设计了单轴模糊滑模跟踪控制器,以减小滑模控制产生的抖振现象,同时提高单轴跟踪精度以及响应速度;为解决双丝杠运行时存在的参数不匹配和耦合问题,采用模糊PID交叉耦合控制算法进行两轴间的协调控制,以提高两轴同步性,减小同步误差;最后进行了MATLAB/Simulink建模与仿真分析,仿真结果表明,在理论上能够提高单丝杠的信号跟踪精度87.09%,并且减小双丝杠两轴之间的同步运动误差86.79%。     

起重机变幅系统动态特性分析及双液压缸同步控制

重型汽车起重机的变幅系统通常采用两个液压缸共同驱动起重臂,针对变幅过程中存在的同步误差问题,对双液压缸驱动系统进行研究,找出影响变幅系统动态特性的因素。提出一种基于模糊神经PID控制方法,将模糊规则用于神经网络加权系数的选取,以实现不同工况条件下对PID控制参数的实时在线调整。最后,在交叉耦合方法的基础上以液压缸活塞位移和平衡阀进油压力作为指标进行仿真和实验。结果表明此方法可以有效减小同步控制偏差,提高控制精度,解决了传统控制方法鲁棒性差的问题,达到控制要求。     

数控强力旋压机的直线同步进给驱动控制

针对3D65CNC强力旋压机同步驱动过程中的两直线电机位置不同步的问题,采用变论域模糊PID控制方法对两永磁同步直线电机的位置误差进行补偿,设计了变论域模糊PID同步控制器。但单轴具有良好的伺服系统是双轴保持同步状态的重要前提,针对直线电机具有明显的非线性、不易对其进行精确的建模,采用无模型自适应控制和伪微分反馈(PDF)控制的方法对单轴直线电机进行控制。最后通过Simulink仿真证明该方案提高了同步控制的精度。     

基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制

针对多电机同步控制系统控制精度问题,对多电机同步控制系统进行了研究.在分析了多电机同步控制算法的基础上,设计了具有自学习和自适应能力的神经元PID控制器,弥补了传统PID控制在非线性、时变、强耦合的多电机同步控制过程中存在的不足;采用偏差耦合控制策略,以模糊控制器作为速度补偿器,改进了多电机传统耦合控制方式.在MATLAB/SIMULINK环境下,搭建了多电机同步控制系统仿真模型.仿真结果表明基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制系统具有良好的同步性和稳定性,实现了提高多电机同步控制系统控制精度的目的.     

数控机床双电机同步控制技术分析与实验研究（英文）

采用双电机驱动的数控机床,常出现同步误差,使工作台受到不平衡扭矩的作用,影响了机床的加工精度。将模糊推理与神经网络相结合,提出模糊神经PID控制策略,实现PID控制参数的实时调整;同时,把伺服电机的控制电流和丝杠的实时位置作为衡量指标,进行仿真分析和实验研究。结果表明:该方法能有效减小同步误差,提高工件加工精度,较好地满足被控对象对高精度的要求,具有一定的实际应用价值。     

基于多线程技术的双直线电机同步驱动系统控制研究

基于Windows多线程技术,研究了由双直线电机驱动和固高运动控制卡组成的XY并联工作台系统中的同步控制问题,并进行了同步控制实验研究;利用MATLAB对采集的运动数据进行拟合分析.结果表明,在一定的精度要求范围内,采用多线程技术来实现双直线电机的同步驱动控制是合理可行的.     

数控机床双电机同步控制技术分析与实验研究

采用双电机驱动的数控机床,常出现同步误差,使工作台受到不平衡扭矩的作用,影响了机床的加工精度.将模糊推理与神经网络相结合,提出模糊神经PID控制策略,实现PID控制参数的实时调整;同时,把伺服电机的控制电流和丝杠的实时位置作为衡量指标,进行仿真分析和实验研究.结果表明:该方法能有效减小同步误差,提高工件加工精度,较好地满足被控对象对高精度的要求,具有一定的实际应用价值.     

基于模糊自适应PID的双直线电机同步驱动系统控制

文章主要对龙门移动式镗铣加工中心同步传动不一致性问题进行研究,将模糊自适应PID控制方案应用于重型龙门移动式镗铣加工中心双直线电机驱动的轴间反馈回路,以抑制由不同步引起的不平衡扭矩.仿真研究结果表明,此种方案鲁棒性、快速性优良,动态过程同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求.     

电火花成形机床双轴同步模型预测控制研究

为减少龙门式电火花成形机床双轴同步误差,以永磁交流同步伺服电机及滚珠丝杠为例建立了X轴的双轴进给系统模型;提出了动态矩阵控制算法,分别设计了与该算法相结合的并行同步控制策略、交叉耦合控制策略双轴同步控制器,通过与传统PID算法控制方案比较及Matlab仿真,最后选择同步误差更小的交叉耦合控制策略双轴同步控制器,并将该控制器同现场可编程门阵列硬件电路相结合,在Quartus环境下采用Modelsim和SignalTap分别进行仿真和调试,最终在双轴进给系统实验平台上实现了高精度的双轴同步控制。结果表明,该控制方案具有较好的双轴同步性能和抗干扰能力。     

海面溢油回收机双马达速度闭环同步控制实现方法研究

内嵌式溢油回收机是海面溢油回收应急响应的重要机械化装备之一,扫油臂端部(浮筒)与围油栏卷筒速度同步控制是其关键技术。以内嵌式溢油回收系统中浮筒与围油栏卷筒线速度同步控制系统为研究对象,提出了以PLC为控制核心,采用PID与"同等方式"联合同步控制方案,实现以双HST驱动的双马达速度协调控制;给出了速度同步控制系统硬件设计方案,并对系统关键技术控制软件进行设计与运行;运用Matlab仿真软件对系统速度进行仿真与分析,给出了线速度误差的评价方法。该阶段研究成果为本项目后续工作及同类技术设计提供了参考依据。     

改进粒子群算法的双电机转速同步控制

为解决双电机同步控制系统在启动和有负载扰动时两电机产生同步误差的问题,提出了一种新的转速同步控制方法。在同步控制策略中引入交叉耦合控制的思想,对两电机的速度环采用不同数值的耦合参数分别进行补偿,以保证两电机的转速同步精度;采用粒子群算法对同步控制系统耦合参数进行选取,并且在粒子群算法中增加动态惯性权重和粒子变异来增强算法的寻优速度与精度;通过仿真及dSPACE实验显示了所提同步控制方法增强了系统的转速同步性和跟踪性,取得了优异的同步控制效果。     

面向IC封装的龙门运动平台同步控制算法

基于永磁直线电机(PMLM)的龙门式运动平台广泛应用于芯片封装领域,但由于两PMLM间存在横梁机械耦合,因此较难实现系统的快速响应和精准同步。以龙门运动平台为研究对象,设计三环闭合控制回路后,提出一种基于模糊前馈的控制策略,同时辅以交叉耦合同步控制器,实现系统的快速同步性能。对传统PID同步控制和基于模糊前馈的同步控制算法进行对比分析,仿真结果表明：模糊前馈控制阶跃响应的上升时间为485 ms, 比传统PID控制缩短了65%;交叉耦合同步算法在保证定位精度的同时,使得系统具有良好的同步跟随性能和较强的抗干扰能力,基本满足芯片封装高速高精度的要求。     

多缸液压机的模糊自整定积分分离PID同步控制北大核心CSCD

为了减小多缸液压机对给定位移的跟踪误差和液压缸之间的同步误差,设计了相邻交叉耦合模糊自整定积分分离PID同步控制器。以液压阀的阀控电压为控制量,以活塞杆位移为输出量,建立了同步控制系统的动力学方程。选择相邻交叉耦合同步控制方案作为基础方案,将积分分离PID控制与模糊理论相结合,提出了模糊自整定积分分离PID控制方法。仿真结果表明:从超调量、调节时间、同步误差的角度讲,相邻交叉耦合同步控制的效果优于主从同步方案和同等同步方案,模糊自整定积分分离PID控制优于模糊PID控制。经3000 kN液压机控制实验验证,在最大负载为270.4 kN的情况下,液压机压制过程的超调量为3.2%,最大同步误差为0.17 mm,说明设计的控制器具有较好的同步控制效果。     

双驱动同步控制策略测试与分析

针对双驱同步进给系统高精度、高稳定性的需求,建立双驱伺服进给系统闭环模型,在主从和交叉耦合两种同步控制策略下分别进行双驱进给系统的仿真和对比分析。同时搭建双闭环反馈的同步控制测试平台,进行同步超差监控系统的设计,采用混合式回零解决双驱动高精度同步回零问题。在测试平台上完成双驱同步实验,测量工作台在不同进给速度下的两轴不同步误差。测试结果表明:双驱在换向时同步误差最大;随着进给速度的增加,主从控制下的双驱同步误差变化较为明显,交叉耦合控制下同步误差基本保持不变;交叉耦合控制下的双驱同步误差较小,同步性能好;混合式回零可以减小两轴之间不同步误差,提高同步精度。     

基于偏差耦合控制的电机同步控制实验研究

为了提高双电机同步控制精度,在分析常用的同步控制策略基础上,提出了基于PID参数调节的偏差耦合控制策略。分别在以PXI控制器、NI运动控制卡构建的双伺服电机实验系统与单轴柔性冷弯成型机组的变截面机组上,以图形化编程语言Lab VIEW为软件工具,通过大量实验研究,分析比较了不同补偿方式的同步控制策略对伺服系统同步精度的影响,进一步验证了所提出的PID偏差耦合控制策略的合理性与适用性,提高了双电机同步控制的精度,同时满足了被控对象高精度的要求。     

基于积分分离PID神经元网络的电液位置同步控制算法

针对金属加工成形设备中电液位置同步控制系统的非线性、时变性所引起的跟踪性能差、动态响应慢以及同步控制精度低等问题,以阀控非对称缸系统为研究对象,根据电液伺服系统工作原理,建立双缸位置同步控制模型,提出了一种前馈校正的积分分离PID神经元网络控制算法,并设计了双缸位置同步控制器进行仿真分析。仿真结果表明:该方法的运用能有效抑制设备运行过程中负载变化、环境温度变化以及液压元件本身非线性等因素的干扰,双缸位置同步误差能控制在0. 1 mm以内,系统表现出良好的动态跟踪性能且调节时间短,较好地改善了传统控制方式的不足。     

加工中心双直线电机自适应模糊滑模同步控制

针对龙门移动式加工中心X轴驱动过程中两套直线电机伺服系统的位置不同步问题,采用了自适应模糊滑模控制方法对两直线电机的位置和速度误差进行补偿,设计了自适应模糊滑模同步控制器.该同步补偿方法充分利用了滑模控制的快速响应及对被控对象变化不敏感的特性.在用模糊控制削弱了滑模的抖振的同时,设计一个自适应调节律来估计最优的调节量,以较小的控制量保证较好的跟踪性能,既保证了系统的稳定性又易于工程实现.通过Simulink仿真验证了该方法的可行性并与模糊滑模控制进行了比较,结果表明该方法提高了同步控制精度.     

基于非线性PID的交叉耦合同步控制器设计

针对工业控制中双轴同步伺服系统的伺服参数不匹配及外部扰动造成的运动不同步问题,在分析了经典的位置控制策略和直线型双轴同步运动的同步误差与跟踪误差几何关系的基础上,引入耦合误差变量,设计了一种位置环非线性PID的交叉耦合同步控制器,实现跟踪误差与同步误差同时减小。在X-Y运动平台上,对所设计位置环非线性PID的交叉耦合同步控制器进行了实验,结果表明:基于非线性PID的交叉耦合同步控制相比于PID的传统交叉耦合同步控制,在单轴跟踪误差的最大值和均方根值上分别减少了50%和62.5%,在轴间同步误差的最大值和均方根值上分别减小了60%和63.64%。     

基于模糊单神经元PID的比例同步控制研究北大核心

针对传统PID算法在液压同步系统中整定困难、稳定性不佳、同步效果不理想的问题,提出一种基于模糊单神经元PID复合算法的双缸耦合同步控制策略,提高同步系统的性能。建立比例阀控非对称缸双缸同步系统数学模型;利用Simulink软件,对比分析传统PID算法、单神经元PID算法和模糊单神经元PID算法的控制效果;最后通过试验验证3种控制策略下的系统同步性能。试验结果表明:使用模糊单神经元PID的耦合控制策略,系统同步误差明显减小,响应速度更快,设计的控制策略有效。