永磁直线同步电机的零相位H∞鲁棒控制研究

针对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)直接驱动伺服系统,提出了一种将零相位误差跟踪控制(ZPETC)和 H_∞鲁棒控制相结合的二自由度鲁棒跟踪控制策略.以解决系统的快速而精确的跟踪控制性能和抗扰性能之间的矛盾.零相位误差跟踪控制器保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H_∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真实验结果表明,该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

直接驱动XY平台的零相位自适应鲁棒控制

为了提高直接驱动XY平台的跟踪性能,提出了将零相位误差跟踪控制器(ZPETC)与自适应鲁棒控制器(ARC)相结合的控制策略对跟踪误差进行控制,并且采用基于时间序列预测技术的轮廓误差实时补偿方法对两轴运动进行协调控制.ZPETC作为前馈跟踪控制器,可以有效提高系统带宽及跟踪性能,使位置能够无静差地跟踪二阶指令输入;ARC能够克服系统参数变化、负载扰动等不确定性,增强系统的稳定性与鲁棒性;采用基于时间序列预测技术的轮廓误差实时补偿方法能够动态控制插补过程,以有效减小轮廓误差.仿真结果表明,所提出的控制方案具有良好的跟踪性和鲁棒性,可以有效提高跟踪精度和轮廓精度.     

直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究

针对永磁直线伺服电动机（PMLSM）驱动的6自由度虚拟轴机床提出了一种新的轨迹跟踪控制方法，该方法采用神经网络实现实时IP位置控制器的在线设计，将杆间的耦合作用和负载扰动看作是电机动力学参数的变化，利用观测器对电机参数进行观测，从而使计算大大简化，利用给定加速度来调整动子电流的大小，间接实现了加速度跟踪控制，改善了虚拟轴机床的轨迹跟踪性能，仿真实验表明该方法对虚拟轴机床各杆的位置、速度，加速度实现了精确的跟随控制，系统具有很强的鲁棒性。     

基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制（LFFC）补偿技术.学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分.在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制.仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度.     

超声弹性成像零相位估计算法并行化研究

研究超声弹性成像零相位估计算法的并行化计算问题。针对标准的零相位估计算法不易并行实现的特性,提出零相位估计算法的并行计算框架。首先通过互相关算法计算初步的位移并作为零相位估计算法引导位移,然后再使用二维零相位估计算法计算最终每一个估计点位移。仿真结果显示,该并行计算框架在生成的弹性图像的信噪比和对比度噪声比上能获得与标准方法非常接近的性能评价,同时与标准方法的CPU实现相比,该方法的GPU实现有效地提高了零相位估计算法的计算速度,其加速比可达7倍。研究表明,该算法框架不仅能有效地并行计算,同时能够保证得到高质量的弹性图。     

基于阻力估计器的直线伺服系统滑模控制

针对直接驱动的永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统的端部效应引起的推力波动问题，设计一种带有阻力估计器的滑模变结构速度控制器，滑模控制对扰动和系统参数变化具有很强的鲁棒性，但是却存在抖振现象，影响伺服系统的稳态性能，为了削弱滑模控制的抖振，设计一个阻力扰动估计器对阻力扰动（包括直线电机特有的端部效应产生的推力波动）进行估计和补偿。仿真结果表明，该方案对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性，同时提高了系统的稳态精度。     

直线伺服系统的变增益零相位H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接驱动伺服系统,提出了一种将变增益零相位误差跟踪(VGZPET)控制和H_∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,以解决系统的快速而精确的跟踪性能和抗扰性能之间的矛盾.VGZPETC克服了建模误差、系统参数变化等影响,保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H_∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真结果表明,该方案具有快速精确的跟踪性能,同时对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

直线永磁伺服电机机电子系统解耦的速度跟踪控制

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型，采用状态反馈解耦的方法，建立直线永磁同步伺服电动机闭环系统动态的输入－输出数学模型，通过该解耦模型设计速度跟踪控制律，在保证整个闭环系统稳定的情况下，提高速度跟踪的快速性和精确性，最后，通过MATLAB5．3进行计算机仿真实验研究，结果表明线性化后的系统模型是简单适用的，速度跟踪实现了快速性和精确性。     

基于学习前馈控制的永磁直线伺服系统跟踪控制研究

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,引入学习前馈控制(LFFC)补偿技术。学习前馈控制是一种反馈误差学习的控制形式,其包含了反馈控制器和采用函数逼近器的前馈控制器两部分。在系统和扰动定性知识的基础上,设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制。仿真结果表明,该方案有效地降低了负载扰动、端部效应等对系统性能的影响,提高了系统的跟踪精度。     

基于模糊小脑模型神经网络的直线伺服跟踪控制

以永磁直线同步电机为被控对象,在高精度直线伺服跟踪控制系统中,为使输出响应快速地跟踪输入指令,需要克服系统滞后、未建模动态、不确定性以及负载的变化因素等的影响.为此,提出了一种模糊小脑模型(FCMAC)神经网络直接逆控制的方案,可动态地克服上述这些因素的影响.同时,还给出了较详细的原理分析及实现过程.仿真结果表明,此控制方案是十分有效的,能够明显地提高伺服系统的快速跟踪能力,并使系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

基于ZPETC-FF和DOB的精密运动平台控制

光刻机的工件台和掩模台采用长行程直线电机宏动跟随平面电机高精密微动的复合运动方式,实现系统高动态纳米级精度的跟踪定位. 为减小平面电机的运动范围和加速度,必须提高直线电机精密运动平台的跟踪精度. 提出一种零相位误差跟踪控制器加前馈(ZPETC-FF)和干扰观测器(DOB)相结合的复合控制方法,以提高直线电机宏动精密运动平台的运动精度. ZPETC-FF作为前馈跟踪控制器,有效提高了系统带宽和跟踪性能,减小了系统的动态跟踪误差;DOB作为鲁棒反馈控制器,补偿了外部扰动、未建模动态和系统参数摄动等,有效提高了系统的抗干扰能力. 实验表明,所提出的控制方法与传统的控制方法相比,不仅提高了系统的动态跟踪性能,而且还具有更强的抗干扰能力.     

Accurate tracking control in LOM application

The fabrication of accurate prototype from CAD model directly in short time depends on the accurate tracking control and reference trajectory planning in (Laminated Object Manufacture) LOM application. An improvement on contour accuracy is acquired by the introduction of a tracking controller and a trajectory generation policy. A model of the X-Y positioning system of LOM machine is developed as the design basis of tracking controller. The ZPETC (Zero Phase Error Tracking Controller) is used to eliminate single axis following error, thus reduce the contour error. The simulation is developed on a Maltab model based on a retrofitted LOM machine and the satisfied result is acquired.     

多途环境中的动目标距离深度联合估计

水下声信道因边界反射而呈多途特性,加之现有的各测量系统的垂直尺度的限制,致使目标深度测量发生困难,本文研究了邻近海面点声源声场和浅海水下声信道的特性,将射线声学理论引入问题的分析中,采用双水听器,利用虚源原理,提出了“双阵元多途定位（MPTDE）算法”,对水下目标进行三维测量,在计算机仿真研究中构造了系统框图,对多途环境中的不同参数条件下的目标运动轨迹测量效果作了对比分析,验证了算法的目标深度测量能力。     

四步相移干涉测量的相位补偿及仿真

在应用相移技术进行相位测量时，相移器的相移误差直接影响相位的测量精度．将快速傅立叶变换技术和四步相移技术相结合，对相位进行补偿，并推出相位误差补偿公式．利用快速傅立斗变换技术求出实际相移量与理论值的相移误差εi，代入相位补偿公式计算相位．通过计算机仿真，采用四步相移算法、四步相移补偿算法得到了各个采样点的相位误差．分析可得，采用四步相移补偿算法比直接采用四步相移算法得到的相位误差有更高的精度，相位误差平均值提高10倍以上．     

基于错误跟踪的时域误码掩盖算法

提出了一种新的时域误码掩盖算法,能更准确地恢复误码块丢失的运动矢量。为降低扩散错误的影响,在解码端利用错误跟踪理论估计每个像素的均方误差（MSE）,并将MSE引入边界匹配准则,从而在估计运动矢量时充分考虑了边界像素的连续性和内部像素的可靠性。仿真结果表明,该算法在各种宏块丢失率下均优于传统的时域误码掩盖算法,具有很强的鲁棒性。     

一种改进的相位误差计算法

自聚焦主要由两个重要步骤组成,即相位误差估计和相位误差校正,在现有的相位误差估计算法中,秩一相位估计算法是较好的一种,文中针对秩一相位估计算法存在的缺陷提出了一种改进的相位误差估计器,在低仪器时改时算法性能与秩一相位估计算法基本一致,但在信噪比较高时,改进算法能比秩一相位估计算示估计精度高,改进算法的另一优点是比秩一相位估计算法收敛快,若把改进算法代入相位梯度自聚焦算法的算法结构,对窗长选择的稳健性要好一些。     

Decentralized estimation of sensor systematic error and target state vector

Multi-sensor data fusion has found wide uses in both military and civilian areas[1]. In multi-sensor information fusion systems, the fusion contains centralized, distributed, hybrid and multi-level structure[1].Refs. [2—4] discussed track fusion in distributed multi-sensor target tracking systems. Ref. [5] presented multisensor hierarchical estimation algorithms with feedback information. Their fusion methods did not deal with the systematic error that may degrade the performance of multisen…     

基于DFT相位检测的误差分析与补偿

用DFT进行相位检测的一种数字化方法,对有限长序列进行变换,涉及到信号截断的问题。截断窗口长度决定了信号样本长度,不同的样本长度会影响DFT的结果。着重分析了非整数周期所引起的相位误差,并对提高DFT的频率分辨率提出补偿措施。     

串联谐振式电晕机高压电源的研制

为使该高压电源输出功率最大，提出了串联谐振式电晕机高压电源的研制方法．该方法采用频率跟踪的方法，有效克服了因不同负载给负载电流造成的影响，使高压电源始终工作在准谐振状态，使主功率开关器件始终工作在准零电流开通关断状态，实验结果验证了该方案的可行性．     

基于气泡跟踪与相位相关的浮选表面气泡平移运动估计

针对浮选表面气泡运动估计难以兼顾准确度和速度的问题,提出了结合气泡跟踪与相位相关的浮选表面气泡运动估计方法。首先对序列的相邻2帧图像按灰度最小值进行尺度缩小,然后通过阈值分割法提取其气泡高亮区域以完成气泡跟踪,最后采用相位相关法得到气泡平移运动信息。同时提出一种分块相位相关法用于进一步获取各个气泡子区域的运动特征。多组运动估计仿真测试证实了算法的有效性和准确度。铅锌浮选厂的现场实验结果表明,算法能快速地获取气泡运动矢量,分块相位相关法能够提供各子块的运动特征。浮选各槽的气泡运动曲线数据表明：每个浮选槽表面气泡的平移运动均表现出了一定的周期性;同一等级的浮选槽里的气泡平移运动曲线和运动紊乱程度曲线具有类似的分布规律;保持一定程度的气泡运动紊乱性有助于提高精矿的品质。