基于迭代学习的永磁同步直线电动机的位置环控制

将迭代P型学习算法与传统的PID算法结合用于永磁同步直线电动机的位置控制.基于永磁同步直线电动机的数学模型和理论,在Matlab的Simulink的仿真环境下分别对单独使用PID控制器和PID ILC控制器的系统进行仿真,仿真结果表明该方法能够有效提高系统的位置跟踪性能.     

直线电机齿槽推力波动的标定与补偿方法

为减小直线电机齿槽推力波动对运动性能的影响,依据齿槽推力波动固有特性,提出基于PID位置控制的齿槽推力波动标定方法及其位置函数构造方法.采用线性插值计算方法建立齿槽推力波动的前馈补偿控制模型,并给出齿槽推力波动的标定结果,对比齿槽推力前馈补偿前后的位置跟踪误差.实验获得的齿槽推力波动幅值为±12N,前馈补偿前后的位置跟踪误差分别为±48μm和±10μm.实际结果表明采用所提方法可提高电机的运动精度和性能.     

非圆切削刀具进给系统的复合迭代学习控制

依据数据驱动控制方法的特性,提出了带有迭代学习前馈的非圆车削刀具进给的无模型自适应控制算法,组合化的控制器设计方案实现了无模型自适应反馈控制算法用来稳定系统,学习控制算法用于刀具进给直线电机控制系统的非线性补偿.通过永磁同步直线电机刀具进给驱动系统的实时实验,验证了该组合方法增强了单独使用PID算法的控制性能,提高了非圆车削刀具进给直线伺服系统的位置跟踪精度.     

基于TMS320F2812的直线开关磁阻电机位置控制系统研究

基于自主研发的直线开关磁阻电机,介绍了系统的硬件组成及软件设计方案.系统充分利用DSP丰富的内部资源和高速运行的特点,采用PID控制算法,通过实验确定控制器的控制参数,实现对直线开关磁阻电机的位置精确控制.实验结果表明,直线开关磁阻电机位置控制系统具有良好的动、静态性能和控制精度.     

永磁同步直线电机RBF神经网络的PID控制

针对永磁同步直线电机的初级磁链近似为常数这一特点,在d-q轴下建立了直线电机的数学模型。直线电机具有非线性、耦合性、负载扰动、时变不确定性等特点。常规PID控制虽然结构简单、输出稳定、易实现,但在高速高精度应用场合却不能达到理想的控制效果。提出了一种基于RBF神经网络与传统PID控制相结合的新策略,形成RBF神经网络整定PID控制,在一定程度上改进了PID控制的性能。仿真结果表明,RBF神经网络PID控制具有更好的动态响应性和更加稳定的跟踪性能。     

永磁同步直线电机无模型电流控制

为改善永磁同步直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,针对传统永磁同步直线电机PID控制方法中参数不确定性导致的控制不稳定问题,提出一种无模型电流控制方法.该文基于超局部模型设计永磁同步直线电机控制系统的无模型电流控制器,分别搭建PID控制和无模型电流控制系统,在此基础上进行稳态运行、负载突加减和电机参数摄动的仿真及实验对比.结果表明,所提方法改善了永磁同步直线电机控制系统的动态响应性能,对电机参数不确定性具有较强的鲁棒性.     

基于单神经元自适应PID控制的高压断路器永磁直线伺服电机操动机构的研究

高压断路器永磁直线伺服电机操动机构采用直线电机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能.该伺服系统采用数字式双闭环控制,内环为电流环,采用PI控制,外环为速度环,采用单神经元自适应PID控制,通过建立直线伺服电机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元自适应PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型.并分别用传统PID与单神经元PID控制算法,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真.结果表明,单神经元自适应PID控制器能够较好的实现触头速度的跟踪控制,使其按理想运动特性曲线运动,实现最优操作,该算法是一种较理想、有效的控制方法.     

永磁直线同步电机的目标值滤波型二自由度PID控制

由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统要求对指令具有良好的抗扰性能和跟踪性能,因而在传统PID控制方法的基础上,将目标值滤波型二自由度PID控制策略应用于永磁直线同步电机伺服系统中,其控制器结构简单。通过Simulink仿真实验,结果表明,该算法使系统响应曲线超调量小、振荡小,解决了传统PID算法无法同时使系统抗扰性能和跟踪性能达到最优的缺陷,从而实现了双优控制。     

基于自适应Luenberger观测器的永磁同步直线电机无位置传感器控制

传统无位置传感器控制系统的位置信息处理一般采用PI调节器。针对PI调节器存在参数整定、跟踪性能差和抑制干扰能力弱等问题,提出了一种新型的自适应Luenberger观测器。利用脉振高频电流注入法(HFI)获得高频位置信号,根据电机的动力学方程建立Luenberger观测器并对速度、负载扰动进行观测,采用神经网络建立参数自整定的控制器取代观测器中的PID控制,实现了永磁同步直线电机(PMLSM)的无位置传感器控制。仿真结果表明,在速度变化与负载扰动同时存在的情况下,基于自适应Luenberger观测器的PMLSM控制系统的速度估算误差最大值为2×10^-3 m/s,位置估算误差最大值为-3×10^-5 rad,具有良好的跟踪性能和抗干扰性能。     

基于支持向量机的直线电机推力波动前馈补偿

直线电机系统中,推力波动具有很强的非线性特点,是影响直线电机控制性能的重要因素之一。以结构风险最小化为学习规则的支持向量机进行推力波动模型辨识,来构成具有推力波动前馈补偿自适应控制单元的直线电机PID控制系统。该控制系统集合了PID线性控制和推力非线性补偿控制,以提高直线电机的轨迹跟踪精度。最后由Matlab仿真结果表明,基于支持向量机的推力波动模型比基于最小二乘法具有更高的辨识精度,控制系统具有更小的轨迹跟踪误差、更强的抗干扰性,从而提高直线电机定位精度。     

永磁直线电机离散PID神经网络重复控制

针对永磁直线电机的非线性摩擦问题,提出了一种混合智能控制和重复控制设计方案实现永磁直线电机的跟踪控制。为了补偿摩擦力首先应用基于RBF神经网络控制器与PID控制器相结合来实现对周期信号的跟踪。为了进一步提高周期信号跟踪性能,在反馈控制回路中增加一个来源于Bzout恒等式特解的离散时间重复控制器。合成混合控制器(包括神经网络控制器、PID控制器和重复控制器)在直线电机运动控制中能够实现周期性参考输入信号跟踪及扰动抑制。仿真结果表明:控制器能够达到较好的控制效果。     

模糊控制在开关磁阻直线电机上的应用

针对开关磁阻直线电机（LSRM）磁路存在着严重的饱和非线性,在模型简化基础上,采用了模糊控制方法,进行了LSRM的位置控制。仿真结果表明它较传统PID控制有更好的响应过程和抗干扰性能。     

基于快速非奇异终端滑模的直线开关磁阻电机位置控制

采用有限元数据构建了直线开关磁阻电机的本体模型,并将快速非奇异终端滑模(FNTSM)控制算法应用到直线开关磁阻电机位置控制系统中。通过选择适当的切换函数和控制律,设计了位置控制器,提高电机控制系统的动态性能和鲁棒性。仿真验证了快速非奇异终端滑模相比于传统的PID控制具有响应速度快、无超调、鲁棒性强等优点,相对于传统的滑模控制(SMC)可明显削弱抖振,表明了快速非奇异终端滑模控制在直线开关磁阻电机位置控制系统中的优越性。     

应用于直线电机的平滑切换模糊PID控制方法

为了适应直线电机的快速动态特性,抑制由于直接驱动使参数摄动和负载扰动等不确定因素对伺服特性的影响,提出了一种新的平滑函数模型,设计了平滑切换式模糊PID复合控制器,并应用于直线电机位置伺服控制。通过模糊控制提高伺服系统的动态性能,用PID控制保证系统的稳态性能,利用平滑函数改善控制切换过程。在PRS-XY型混联机床上的应用表明,该控制算法明显提高了伺服系统的动态性能,减小了位置跟随误差,对非线性扰动因素具有良好的适应性。     

永磁同步直线电机的小波神经网络控制

针对永磁同步直线电机跟踪性能易受推力波动、摩擦力等干扰严重影响的问题,提出了基于小波神经网络的控制方法。分析证明了所构建的小波神经网络能以任意精度逼近主要干扰:非线性推力波动干扰。并且在复合前馈PID控制方法的基础上,利用小波神经网络实现了对永磁同步直线电机干扰的在线估计补偿。小波神经网络的控制实验的跟踪误差为0.15 mm,精确度为0.75%,实验结果表明,与复合前馈PID控制方法和神经网络自适应逆模型控制方法相比,基于小波神经网络的控制方法有效地提高了系统的跟踪性和鲁棒性,并能有效消除干扰对系统的影响。     

基于ZPETC和DOB的直线电机控制器设计及实验研究

直线电机驱动系统中存在的负载力、推力波动等干扰力会引起跟踪误差,降低跟踪性能。干扰观测器可以检测并补偿干扰,有效提高系统的抗干扰能力。前馈控制是提高系统跟踪性能的另一种方法,如直接速度前馈控制器、零相位误差跟踪控制器等,可以有效提高系统带宽,提高跟踪性能。针对直线电机在抗干扰和动态响应方面的需求,该文研究了基于直接速度前馈控制器、零相位跟踪控制器和干扰观测器的直线电机控制方法,并给出实验结果。结果表明,直接速度前馈控制器使位置能够无静地跟踪二阶指令输入,干扰观测器能够很好的抑制推力波动和摩擦力的影响,零相位跟踪控制器能够提高位置闭环带宽,改善跟踪性能,特别是三阶位置指令输入时的跟踪误差。     

基于积分分离的永磁同步直线电机PID控制系统

永磁同步直线电机具有非线性、耦合性、负载扰动、时变不确定性等特点,常规PID控制器结构简单、输出稳定、易实现,在对直线电机进行控制时虽然可以使系统获得比较好的控制效果,但它对输入信号的适应性不强,在高速、高精的应用场合往往不能满足控制需要.提出了一种在速度环上用积分分离的PID控制器代替常规PID控制器的控制方法.仿真试验结果表明,积分分离PID控制器能使直线电机获得更好的控制性能.     

长行程直线电机的迭代学习控制

光刻机工件台在扫描曝光过程中要求纳米级的定位精度，采用长行程直线电机粗动加洛仑兹电机高精密微动补偿的6自由度复合运动系统能满足要求。为减小微动电机的运动范围和加速度，必须提高直线电机的轨迹跟踪精度。提出了一种开闭环D型迭代学习控制律改善永磁直线同步电动机(PMLSM)的轨迹跟踪性能。控制器由三部分组成：PID控制器用来提高系统对扰动和参数变化的鲁棒性；前馈补偿器可提高系统的实时跟踪性能；迭代学习控制器则通过执行重复任务来不断向理想的控制信号逼近。实验结果表明，这种控制方法可以有效提高系统的轨迹跟踪精度。     

基于DSP的直线电机位置伺服控制策略研究

在综合分析直线电机位置伺服控制系统的动静态性能及抗干扰能力的基础上，对其位置伺服控制策略进行了研究，开发了一套基于DSP的直线电机位置伺服控制系统。该伺服系统提出了用模糊自适应PID控制方法和干扰观测器补偿技术来提高系统的动静态性能，且可以补偿因外力等对系统造成的干扰。重点分析了位置角对系统的影响，进而提出了模型参考自适应算法对位置角进行校正以消除直线电机定位时出现的振荡。实验结果表明，所提出的位置伺服控制系统具有高的动、静态性能。     

永磁同步电动机调速中的反推控制

提出了一种基于非线性控制策略的反推控制,改善了传统PID控制对非线性控制效果不理想的缺点.设计的反推控制可以实现永磁同步电动机速度跟踪控制,保证系统具有良好的速度跟踪性能.仿真结果表明,该控制方法比传统PID控制更具有有效性.