直流无刷电机位置跟踪的模糊PID控制

为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障.基于直流无刷电机的工作原理.运用Matlab/Simulink建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用PI控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器.数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,论文的研究工作对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义.     

基于FPGA的直流电机伺服控制系统设计与实现

为了满足直流电机伺服控制系统实时控制的要求,提高电机跟踪控制的精度,设计了基于单片FPGA的直流电机伺服控制系统.该控制系统采用Nios II内核实现位置环和速度环控制策略,系统的电流环通过并行硬件电路实现.为了减小电机的力矩波动,设计了基于Anti-Windup策略的PI速度控制器;为了减小系统的超调量和调节时间,位置环采用了超前滞后校正器.仿真和实验结果表明,设计的伺服控制系统具有较好的稳态精度和动态性能,满足系统的设计要求.     

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.     

基于复合控制的并联型有源滤波器

针对传统PI控制不能无静差地跟踪交流信号、重复控制动态响应速度较慢的问题以及为了更好消除非周期性信号对系统控制性能的影响,本研究采用了一种PI控制和改进重复控制相串联的复合控制策略,该方法中加入了比例控制前馈和误差调整系数以提高系统对非周期性信号的抗扰性能,控制策略综合了重复控制和PI控制的优点,可以有效地消除系统的稳态误差、增强系统的鲁棒性并具有良好的动态电流响应。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。     

模糊PD控制在伺服系统中的应用

为了提高伺服控制系统动态跟随误差的精度,在三环伺服控制系统的基础上提出了一种经典控制和智能控制相结合的方法.利用误差补偿的思想,在位置环上采用按给定输入补偿的复合控制方法进行误差补偿,以提高系统动态跟随精度.采用模糊PD参数自整定控制的思想,在位置环上设计了智能模糊控制器,对前向通道PD调节器的参数进行了优化.仿真结果表明,与PD控制系统相比较,改进系统的动态误差精度得到了提高,明显地增强了系统的动态跟随特性,并使系统具有较强的鲁棒性.     

基于自适应反推补偿的PMLSM位置跟踪控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统,在分析影响伺服跟踪精度因素的基础上,采用反推控制策略进行有效补偿控制。考虑参数变化、外部负载扰动等不确定因素对系统伺服性能的影响,从位置跟踪误差开始设计虚拟控制器,然后选择虚拟误差、位置误差构成新的子系统,设计新的虚拟控制器,通过递推依次对得到的虚拟控制器逐步修正算法,最终设计出实际控制器。仿真结果表明,和PI控制相比,该控制器明显降低不确定因素对系统性能的影响,能很好地跟踪周期性参考指令,削弱了时变外力扰动对系统性能的影响。     

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。     

非圆车削用GMA迟滞逆补偿控制方法

为分析了非圆截面零件的加工特点及其对伺服刀架的控制要求,研究了可用于高速伺服跟踪控制的超磁致伸缩驱动器(GMA)的前馈补偿控制策略.采用经典Preisach模型对GMA的非线性迟滞进行建模,研究了模型的可逆性,推导了求逆算法,通过开环前馈补偿实验证明了逆算法的有效性.实验比较了在开环、前馈补偿和前馈补偿加PID闭环控制3种情况下,GMA对期望位移输出序列的跟踪能力.结果表明,前馈补偿将跟踪误差由开环控制时的-28.3%～24.2%减小到-1.3%～5.9%,而基于前馈补偿的PID控制则将跟踪误差进一步减小到-1.0%～1.3%,满足了伺服跟踪要求     

永磁直线同步电机端部效应及其补偿技术

针对高精度数控机床用的交流永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统，分析研究了PMLSM的端部效应对直线伺服系统跟踪性能的影响，并在此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，该方案有效地克服了永磁直线同步电机特有的端部效应所产生的推力波动对系统的影响，实时补偿端部效应引起的非线性时变扰动，提高了系统的伺服精度.     

电脑刺绣机单神经元自适应控制的研究

介绍了一种为实现最大刺绣效率所采用的基于单神经元自适应控制的电脑刺绣机主轴交流伺服驱动系统。主轴电机采用交流异步电机,设计了单神经元直接模型参考自适应下的空间矢量控制方式速度控制策略,并通过DSP实现。仿真和实际验证表明,所设计的控制策略及交流伺服驱动系统能够使刺绣机主轴电机跟踪随机速度、位置控制信号,可在较大的范围内实现无级平滑调速,满足了高效刺绣的工艺要求,是一种新型的性价比高的电脑刺绣机的主轴控制系统。     

永磁交流伺服系统速度动态性能研究

从永磁交流伺服系统矢量控制的原理出发,阐述了系统的构成与设计方法,研究了系统性能改善的具体措施,即着力提高系统电流环的动态跟踪响应性能,利用DSP强大的运算能力对速度调节方式加以改进,以避免比例积分调节器固有的缺陷,实验结果验证了分析的正确性。     

模糊控制在轻武器遥控架座伺服系统中的应用

针对伺服系统这一包含非线性和不确定性的复杂系统,提出了应用模糊控制方法设计的由电流环和速度环构成的双闭环控制系统,其中电流环采用常规的PI调节器设计,速度环采用模糊自适应的PID控制器设计.仿真结果表明,该方法与常规的控制方法相比,具有良好的静、动态特性,从而证明了该设计方法的正确性和合理性.     

基于端口哈密顿系统与PI控制原理的异步电动机转速调节

针对功率变换器和异步电动机构成的传动系统,利用能量成形与端口受控哈密顿（PCH）系统理论,研究其速度控制问题。建立了异步电动机的PCH系统模型,并构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据转子磁场定向原理,确定了期望的平衡点,并用Lyapunou稳定性定理分了平衡点的稳定性。利用互联和阻尼配置方法,设计了负载恒定已知和有扰动情况下的速度控制器。负载扰动通过速度误差的比例积分控制来估计。利用电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）信号变换控制功率变换器各开关器件的导通占空比,实现异步电动机的速度调节。仿真结果表明,系统具有很好的负载扰动抑制能力和转速跟踪性能。     

模糊积分控制在位置随动系统中的应用

位置随动系统要求具有较快的动态响应速度和较低的稳态误差。在模糊控制位置随动系统的基础上,引入积分控制方法,实现了位置随动系统的模糊积分控制。在系统的动态过程中,利用模糊控制的快速响应能力保证位置随动系统具有较快的动态响应速度;系统进入稳态以后引入积分控制,提高位置随动系统的稳态精度。将模糊积分控制方法应用于KSD-1型位置随动系统,实验结果表明该方法具有稳态精度高、响应速度快、超调量小的特点。     

基于重复控制技术的位置伺服系统设计研究

针对某方位跟踪雷达的伺服系统设计问题,提出了将重复控制技术用于其位置跟踪回路的设计方案来提高方位跟踪精度．根据某型跟踪雷达位置伺服系统的组成,对位置伺服系统进行了建模,设计了位置回路的重复控制器．最后利用Matlab仿真软件对位置伺服系统进行了仿真,验证了整个系统设计的正确性．     

基于DSP的永磁同步电机软件式交流伺服系统

提出一种基于数字信号处理器(DSP)的三相永磁同步电机软件式交流伺服控制系统.充分利用TMS320F243DSP外设接口丰富、运算速度快的特点,采用坐标变换磁场定向控制、空间矢量PWM与数字PI控制策略,以光电脉冲编码器作为位置和速度传感器,实现软件式交流伺服系统的位置与速度控制.介绍软件交流伺服系统结构与控制软件体系,并进一步给出了实验研究结果.     

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。     

High precise control method for a new type of piezoelectric electro-hydraulic servo valve

A new type of piezoelectric electro-hydraulic servo valve system was proposed. And then multilayer piezoelectric actuator based on new piezoelectric ceramic material was used as the electricity-machine converter of the proposed piezoelectric electro-hydraulic servo valve. The proposed piezoelectric electro-hydraulic servo valve has ascendant performance compared with conventional ones. But the system is of high nonlinearity and uncertainty, it cannot achieve favorable control performance by conventional control method. To develop an efficient way to control piezoelectric electro-hydraulic servo valve system, a high-precise fuzzy control method with hysteresis nonlinear model in feedforward loop was proposed. The control method is separated into two parts: a feedforward loop with Preisach hysteresis nonlinear model and a feedback loop with high-precise fuzzy control. Experimental results show that the hysteresis loop and the maximum output hysteresis by the PID control method are 4.22% and 2.11 μm, respectively; the hysteresis loop and the maximum output hysteresis by the proposed control method respectively are 0.74% and 0.37 μm, respectively; the maximum tracking error by the PID control method for sine wave reference signal is about 5.02%, the maximum tracking error by the proposed control method for sine wave reference signal is about 0.85%.