永磁直线伺服系统H∞鲁棒控制

针对永磁直线伺服系统设计提出H∞鲁棒控制的有效方法．在建立系统状态空间模型的基础上。将直线伺服系统设计归结为标准的H∞控制问题；基于Riccati不等式的处理方法，通过求Riccati不等式的对称正定解得到H∞控制器，以保证系统的鲁棒性．仿真实验结果表明，用该方法设计的控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定的效果，满足对高性能永磁直线伺服系统控制的要求．     

基于负载动态补偿及模糊控制器的双直线电机同步控制

本文以龙门移动式镗铣床的同步传动问题为背景进行研究,采用两台相同的直线电机作为龙门柱纵向同步进给的驱动机构。刀架在横梁位置变化会引起的立柱两边等效惯量的变化,这将会破坏输出的动态同步性能,为此,采用负载动态补偿方法调整比例增益,使两台电机保持同步。同时引入模糊PID控制器作为速度调节器,有效的利用了模糊控制不完全依赖对象模型,控制迅速、鲁棒性好的特点,从而提高了同步控制精度。仿真结果表明,所提出的方案是十分可行的。     

交流永磁伺服系统技术讲座 第五讲 交流永磁伺服电动机(二)

三三相永磁同步电动机的数学模型(1)电压方程PMSM的定子和普通电励磁三相同步电动机的定了是相似的。如果永磁体产生的感应电动势(反电动势)与励磁线圈产生的感应电动势一样,也是正弦的,那么PMSM的数学模型就与电励磁同步机基本相同。在推导中,做了如下假设:     

交流永磁伺服系统技术讲座 第五讲(三) 交流永磁伺服电动机

四无刷直流电动机的数学模型(1)电压方程如前所述,BDCM的特征是反电动势为梯形波。梯形波反电动势意味着定子和转于间的互感是非正弦的。因此,将电动机三相方程变换为dq方程是困难的,因为dq变换通用于气隙磁场为正弦分布的电动机。当前,若将电感表示为级数形式并采用多参考坐标理论,也可以进行这种坐标变换,但运算起来相当繁琐。如果仅取其基波进行变换,计算结果又误差较大。反之,直接利用电动机原有的相变量来建立数学模型倒是比较方便,又可获得较准确的结果。     

基于负载动态补偿及模糊控制的同步进给系统

为了使龙门移动式镗铣床加工中心能保持同步进给驱动，采用2台相同的直线电机作为龙门柱纵向同步进给的驱动机构，应用了负载动态补偿设计，大大减小了由于等效惯量改变而产生的同步性能下降.同时在速度环中加入模糊PID控制器，有效地利用了模糊控制不完全依赖对象模型、控制迅速、鲁棒性好的特点，提高了同步控制精度.仿真结果表明系统性能良好，并能实现快速精确同步.     

CMK61200D×80/32重型卧式车磨数控机床伺服系统

对CMK61200D×80/32L重型卧式车磨数控机床的功能、精度和结构作了简单的介绍，对其伺服驱动系统各部分的功能作了详细的分析，目的在于研究交流伺服系统的扰动抑制问题.利用标准的H_∞控制方法设计转速控制器，代替传统的PI控制器，克服了负载扰动等不确定性的影响，保证了系统具有较强的鲁棒性，大大地提高了CMK61200D×80/32L重型卧式车磨数控机床的加工精度.最后采用MATLAB软件对所提出的控制方案进行了仿真研究.仿真结果表明：标准的H_∞控制无论是在上升时间、超调量和鲁棒性方面都优于传统的PI控制方案.     

永磁直线电机伺服系统模型参考离散滑模控制

针对高精度永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统存在的参数变化、端部效应和负载扰动等诸多不确定性问题，设计了模型参考离散滑模(MRDSMC)位置跟踪控制器.将伺服问题转化为调节问题，并采用一步延迟扰动近似来补偿未知扰动，此外，为了抑制由高频未建模动态引起的抖振，在MRDSMC设计中加入低通滤波器.理论推导与仿真结果表明，该方案能有效地抑制PMLSM伺服系统的参数变化和阻力扰动的影响，具有很强的鲁棒位置跟踪性能.     

PMSM的二自由度PID控制

为了在运动控制系统中实现对传统PID控制的有效改进，提出了针对交流永磁同步电动机的二自由度PID控制算法，给出了一般和简化的二自由度控制器结构图及设计方法.该方法有效地解决了PID控制难以兼顾跟踪性能与抗扰性能的缺陷，使得系统在运行过程中，控制器输出可以保持动态最优.对于小惯性的PMSM系统进行了仿真，仿真结果表明：该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性，并具有良好的动、静态性能.     

直线永磁同步伺服电机H∞鲁棒位置控制器设计

对于直线永磁同上伺服电机伺服系统,提出了一种高精度的H∞鲁棒位置控制器,其中,使用H∞鲁棒控制理论设计反馈控制器,在保证闭环系统稳定的前提下,抑制模型摄动及外部干扰对系统的影响;针对被控对象的称模型设计IP积分－比例位置控制器,以满足位置系统性能要求,设计的控制器既保证了系统的鲁棒性,又保证了系统的跟踪性能,仿真结果表明了提出方案的合理性和有效性。     

基于神经网络给定补偿的永磁同步直线交流伺服系统H~∞控制

以永磁同步直线伺服电机为被控对象,应用Ｈ∞控制理论设计了一种具有强鲁棒性的速度控制器。首次提出了基于神经网络给定补偿的Ｈ∞控制策略。仿真实验结果表明,该方案有效地克服了永磁直线电机参数变化及特有的端部效应等对系统的影响,提高了系统的性能指标。