永磁同步电机的自调整灰色预测内模控制

针对永磁同步电机调速系统,提出自调整灰色预测内模控制器。利用自调整灰色预测在线实时对转速误差进行预测,内模控制依据系统下一时刻的输出响应控制输出变量。仿真结果表明,永磁同步电机调速系统采用自调整灰色预测内模控制后在快速性、抗干扰性和鲁棒性方面都有明显提高,系统的动静态性能都优于单一使用内模控制和自调整灰色预测控制。     

"运动控制系统"课程教学改革与实践

本文针对"运动控制系统"这门综合性和实践性很强的课程,就其改进教学方式和加强实践教学环节两方面进行探讨,给出了适合本校学生学习的教学方法.教学实践表明,这种做法提高了"运动控制系统"的课程教学质量,激发了学生的学习积极性并取得了良好的教学效果.     

双闭环直流调速系统的饱和限幅问题

在双闭环直流调速系统教学中,为使学生能够更好地理解电机起动时转速和电流的动态过程,一般采用Matlab进行仿真实验.在仿真中,速度调节器和电流调节器都采用带饱和限幅的PI调节器.速度调节器采用不同限幅方法会得到各种不同的仿真结果.本文给出了在Matlab的Simulink环境下,采用不同限幅方式时电机起动的转速和电流波形,并对结果进行了分析.     

直流脉宽调速系统滑模变结构控制

在直流电机调速系统优化控制的研究中,针对常规滑模变结构控制的双闭环直流调速系统在添加负载扰动后转速响应存在静差的问题.为解决上述问题,提出了考虑扰动在内的转速环滑模变结构控制方案.由于扰动补偿作用的加入加大了电流给定的抖动,使回路电流脉动较大,在上述设计的基础上,在控制器输出添加了滤波器,有效的解决了上述问题.通过MATLAB仿真验证后,在dSPACE DS1103单板系统的支持下,将所设计的控制器与实际电机相连,通过在线调节参数,获取理想曲线.实验结果表明所设计的滑模控制器(smc)具有较好的鲁棒性,系统转速无超调,电流较平滑,抗扰能力较强,为直流电机调速系统优化提供了参考.     

跷跷板系统干扰补偿的分层滑模控制策略研究

为提高跷跷板系统在外部干扰下的平衡控制性能,提出一种基于指数收敛干扰观测器与切换增益模糊自适应分层滑模控制相结合的复合控制策略。首先,设计一种指数收敛干扰观测器,对系统受到的外部扰动等不确定因素进行估计补偿,以改善控制器鲁棒性。该观测器不需要状态变量二阶导的信息,可以应对实际工程中难以通过求导的方式获取加速度信号的问题。然后,针对跷跷板这类强耦合欠驱动系统提出一种分层滑模控制算法,并进一步针对滑模控制算法在未知大干扰下切换增益过大的问题,通过模糊规则的设计将切换增益模糊化,以降低系统抖振。最后,仿真和试验结果表明,相较于传统的滑模控制算法,该分层滑模控制算法抗干扰能力更强、切换增益更低。该策略可应用于类跷跷板平衡控制的实际系统。     

基于DSP的全数字交流调速系统实验平台开发

本文介绍了一种新型基于DSP的全数字交流调速系统实验开发平台,阐述了基于DSPTMS320F2407的系统组成和软硬件功能模块设计方法,该实验平台具有硬件透明和软件开放等特点,在实际的教学和科研使用中取得了良好的的效果。     

交流调速系统的单神经元自适应内模控制

针对感应电机速度控制器的传统设计方法所存在的缺点,提出了单神经元自适应内模速度控制器.首先依据内模控制原理设计出内模速度控制器,该控制器具有PI结构,但只有一个可调参数,且该参数与控制系统的动态特性直接相关,再利用单神经元对此参数进行实时在线调节,实现了系统的自适应控制.在理论分析的基础上,将此控制器应用到基于数字信号处理器实现的交流电机矢量控制系统中.实验结果表明:该方法是一种有效的实时控制策略,它能使调速系统不仅具有良好的动、静态性能,而且具有很强的鲁棒性和自学习能力.     

双闭环直流调速系统的研究

本文分析了转速—电流双闭环直流调速系统采用常规PI调节器进行速度控制时存在的输出限幅和转速超调问题,并给出了解决超调问题的各种控制方案。本文针对内模控制在闭环直流调速系统中的应用,给出了实验结果,并和常规PI调节器进行速度控制时的系统进行比较,使学生认识到采用合适的控制方案不仅可以成功消除电机在起动过程中的转速超调,而且使系统获得良好的动态和静态性能。     

基于改进蜂群算法的桥式起重机吊装路径规划

为使桥式起重机在复杂环境中实现最优路径规划,文中提出改进人工蜂群(artificial bee colony,ABC)路径规划新方法.建立三维地图环境模型,针对凹形障碍导致规划路径会穿过障碍物的问题,对凹形障碍作虚拟填充处理.在此环境中进行路径规划时,结合桥式起重机运行特点,考虑起重机吊装的高度变化,在分析传统蜂群算法...     

欠驱动桥式吊车系统的非线性扩张状态观测器设计

桥式吊车系统受到外部干扰会影响系统的整体性能,且小车速度、负载摆角角速度、绳长变化速度在工程实际中难以测量。为了获取这些变量的估计信息,以便进行闭环控制,针对变绳长桥式吊车系统设计了一种非线性扩张状态观测器。该观测器将桥式吊车系统的参数摄动和外部干扰等扰动因素扩张成新状态,利用小车位置、负载摆角和绳长信息进行状态重构,在线实时估计小车速度、负载摆角角速度、绳长变化速度以及扰动等状态信息,并对给出的非线性扩张状态观测器进行了稳定性证明。Matlab仿真结果表明,各状态变量均能在0.3 s左右得到收敛。与线性扩张状态观测器相比,非线性扩张状态观测器能够获得更小峰值的观测结果。