被动力伺服系统摩擦非线性控制

提出了一种用于补偿力伺服系统中摩擦力作用的基于非精确模型的非线性控制器。摩擦力是影响系统性能的一个重要因素,针对摩擦非线性对被动式电液力伺服系统跟踪性能的影响,提出一种用于力控制系统摩擦非线性补偿控制器。其基于Lyapunov稳定性定理,不需摩擦力矩的准确模型,只需参数上界值,是一种基于非精确摩擦模型的非线性控制器。仿真与实验结果表明:与一般的PID控制相比,该控制器能更好地消除摩擦非线性的影响。此算法对力控制系统的摩擦力抑制具有一定的借鉴作用。     

机器人摩擦特性的补偿控制

介绍消除机器人关节摩擦特性对其位置伺服系统影响的两种方法, 即摩擦力可实测情况下的前馈补偿器及摩擦力未知情况下的鲁棒补偿控制器.     

自适应模糊控制的再制造数控机床进给伺服系统动态特性分析

再制造数控机床的进给伺服系统是一个复杂的机电耦合系统,其动态特性直接关系到机床的整机性能.提出了一种新型的自适应FUZZY-PID位置控制策略.这种控制策略利用模糊算法的非线性控制特点,来提高PID控制器的控制灵活性和自适应能力.以再制造数控滚道磨床的水平进给伺服系统为研究对象,在Matlab/Simulink仿真平台下建立了控制器模型并进行了仿真研究.仿真结果表明,这种位置控制策略显著增强了系统的抗扰动能力,改善了系统的动态特性.     

永磁直线同步电动机自适应摩擦补偿控制

针对永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统的精度受非线性摩擦力、动子质量变化等因素影响这一问题,设计了基于库仑摩擦的模型参考自适应系统,以对摩擦力进行在线补偿.设计了满足系统位置性能要求的IP位置控制器;将模型参考自适应参数辨识器与摩擦补偿自适应控制系统相结合,采用模型参考自适应参数辨识器对变化的动子质量加以辨识,使基于库仑摩擦的模型参考自适应系统中的动子质量参数得到更新.仿真结果表明,该方法提高了系统的位置跟踪精度,同时增强了系统的鲁棒性能.     

进给伺服系统模糊自整定控制建模与仿真

分析了模糊自整定PID控制器的特点,建立了二输入三输出的单变量二维速度环自整定模糊控制器,并将建立好的模糊PID控制器与数控机床进给伺服系统结合起来,构成了数控机床进给伺服系统模糊PID控制系统仿真模型,仿真结果表明,模糊自整定控制系统具有比普通PID控制系统更好的控制性能。     

基于摩擦自适应补偿的转台变结构控制器设计

针对摩擦直接影响飞行仿真转台跟踪和定位精度,还可能引起转轴的低速爬行,以某些飞行仿真转台的一轴为对象设计了基于摩擦自适应补偿的变结构控制器,在分析了摩擦模型及其对系统特性影响的基础上,通过摩擦补偿削弱了由于摩擦造成的系统滞滑现象。通过变结构控制器设计克服了不精确摩擦补偿的缺点,在不需要精确的摩擦模型条件下保证了系统的鲁性能。通过实验表明该方法的控制效果比常规ＰＩＤ大大提高,因此是一种较为实用和有效     

一种直流力矩电机系统的自适应摩擦补偿方法

针对陀螺漂移测试转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦和负载扰动,为提高转台位置跟踪精度,提出了一种新的自适应补偿方法.电机中摩擦模型采用摩擦参数为非一致性变化的 LuGre 动态模型.该方法控制器包含一个参数自适应律和等效 PD 控制律来估计未知 LuGre 模型参数和负载力矩参数并给与补偿.最后 Lyapunov 方法和仿真结果证明该自适应补偿方法保证了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐进跟踪,提高了转台摇摆跟踪精度.     

采用误差估计补偿的改进型零相位误差跟踪控制

针对伺服系统中零相位误差跟踪控制器(ZPETC)对系统建模误差和参数变化非常敏感的缺点,提出了一种改进型ZPETC设计方法.将信号估计器估计的跟踪误差和系统实时误差作为ZPETC的输入信号,控制器针对系统的跟踪误差进行实时补偿,从而减小零相位误差跟踪控制器受系统参数变化的影响,同时采用低通滤波器(LPF)来消除误差信号中的高频噪声.理论推导与仿真结果表明,该方案在保持伺服系统零相位滞后的同时,减小了系统的跟踪误差,提高了系统的跟踪精度.     

基于干扰观测器的惯性平台摩擦补偿方法

为研究摩擦对惯性平台跟踪性能的影响,根据摩擦力的Stribeck曲线建立了平台伺服系统中的摩擦力矩仿真模型,并提出用干扰观测器的方法来补偿其干扰.在介绍了干扰观测器的设计方法的基础上,建立了带有摩擦干扰的平台跟踪系统的控制模型.仿真结果表明,干扰观测器对摩擦干扰力矩有很好的补偿作用,使惯性平台的跟踪精度和抗干扰能力得到了提高.     

基于遗传算法的模糊神经网络在交流伺服中的设计

针对永磁同步电动机交流伺服系统,提出了遗传算法的模糊神经网络控制方案.在交流伺服系统的设计中,采用模糊神经网络控制器作为其位置调节器.利用遗传算法的快速搜索功能,使得系统定位准确、快速.     

基于遗传算法的机器人接触摩擦补偿

目的 提出一种在线学习算法来学习机器人操作臂摩擦模型的摩擦系数，通过摩擦补偿控制输入，根据所得摩擦系数获得摩擦力，消除未知摩擦的影响．方法 建立机器人接触摩擦力模型，采用基于自然选择原则的遗传算法进行学习训练、优化，找出优化后的摩擦系数，以优化摩擦力模型，更好地消除未知摩擦．结果 采用遗传算法，快速地获得了摩擦系数值，优化了摩擦力模型，对约束机器人接触摩擦进行了补偿．结论 遗传算法的引入可以优化摩擦力模型，实现约束机器人接触摩擦的在线补偿，仿真结果证明，该方法在接触摩擦补偿上具有有效性，可以在线进行约束机器人接触摩擦补偿。     

无模型动态摩擦的自回归小波神经补偿控制

针对低速伺服系统的摩擦补偿问题,提出一种基于自回归小波神经网络的智能控制算法,无需预知系统的动力模型参数,仅通过闭环位置反馈,网络即能利用极少的神经元和迭代次数实现对非线性摩擦的高精度补偿.Lya-punov稳定性分析结果证明了跟踪误差和网络权值的有界收敛性.某型机器人关节的伺服实验结果表明,引入自回归小波神经补偿算法后的伺服定位精度得以大幅度提高.     

Control algorithm for vehicle height adjustable system of hydro-pneumatic suspension based on LuGre model

In order to control the vehicle body position precisely, 1/4 nonlinear mathematical model of hydro-pneumatic suspension is established, and the influence of the frictional force in a hydraulic cylinder is analyzed. The friction characteristics are described based on the LuGre model when the piston of a hydraulic actuator is operated at a low speed. Due to the fact parameters of the friction model are effected by the system condition, an adaptive friction compensation (AFC) controller is designed through the Backstepping method, and a dual-observer has been implemented to estimate the friction state. The global asymptotic convergence of a closed-loop system is proven by the Lyapunov theorem. The simulation results show that the positional accuracy of the adaptive friction compensation yiedls a significant improvement in the vehicle height adjustment as compared to the PID control, demonstrating the effectiveness of the adaptive fiction compensation method in the vehicle height adjustable system of the hydro-pneumatic suspension.     

Pneumatic force servo system based on disturbance observer

In order to design a low-cost pneumatic force servo system with large output forces, a scheme of a booster cylinder controlled by high speed solenoid valves is proposed. A nonlinear model of the system is established, in which the hysteresis of high speed solenoid valve is considered. In order to deal with parameter uncertainty and disturbances of noise and friction, a feed-forward control method based on a disturbance observer is proposed. A practical pneumatic force servo system is used to testify the feasibility of the proposed controller. The experimental results show that pneumatic force servo system based on the proposed controller has high force tracking accuracy and quick response.     

Research on Suspension Gravity Compensation System of Lunar Rover with Magnetic Levitation Servo

In order to overcome the shortcomings of the traditional sling suspension method, such as complex structure of suspension truss, large running resistance, and low precision of position servo system, a gravity compensation method of lunar rover based on the combination of active suspension and active position following of magnetic levitation is proposed, and the overall design is carried out. The dynamic model of the suspension module of microgravity compensation system was established, and the d...     

Force Control of Electro-Hydraulic Servo System Based on Load Velocity Compensation

In an electro-hydraulic servo control system, the force servo system is an important component. However, due to the nonlinear characteristic of hydraulic systems, traditional control methods cannot achieve satisfactory control performances. To deal with this issue, a load velocity compensation algorithm based on the structural invariant principle is proposed in this paper. First, the theoretical analysis of the hydraulic and cylindrical force control system is presented, and the mathematical model of the force control system is established. Then the open-loop frequency response characteristics of the system are analyzed, in which the Bode diagram shows that the bandwidth of the system is obviously expanded after adopting the load velocity compensation algorithm. Finally, a practical hydraulic and cylindrical force servo system is introduced to validate the feasibility of the proposed controller, the experimental results demonstrate that the proposed method can improve the performance of force control and eliminate the influence of load stiffness on the dynamic characteristics of the system through a set of comparative experiments with different elastic loads.     

伺服系统低速特性的自适应控制

低速特性是伺服系统的一个重要指标,而其影响因素很多,摩擦力矩则是其中的一个主要因素。为消除这种不利影响,建立了考虑摩擦因素的伺服控制系统模型;在此基础上,设计了库伦摩擦自适应控制器,并进行了仿真分析,同时与传统PID控制做了比较。结果表明,模型参考自适应控制大大提高了伺服系统的低速精度,为消除其他非线性因素给伺服系统造成的不利影响提供了理论和试验依据。     

基于免疫遗传算法的模糊神经网络在交流伺服系统中的应用

为了满足交流伺服系统高精度、快响应的要求，结合免疫遗传算法寻优速度快和模糊神经网
络控制不依赖于控制对象的优点，设计了一种基于免疫遗传算法优化的模糊神经网络控制的交流伺服系统
。采用免疫遗传算法优化模糊神经网络控制器中隶属函数的平均值、标准偏差以及隶属函数层与规划层的
连接权值。实验和仿真结果验证了该控制策略的可行性。该方法对于系统调节和设定值跟踪均具有很好的
控制效果，而且具有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性，使交流伺服系统具有良好的动、静态性能。     

X-Y精密定位平台中宏平台进给系统模型辨识

针对所研制的X-Y精密定位工作台系统的设计要求,采用分析建模法,求出了宏平台进给系统的传递函数,通过实验获取宏平台进给系统的摩擦模型。基于进给系统的摩擦补偿,分别运用谱分析法和最小二乘法辨识出宏平台进给系统的频域响应及Z传函。实验结果表明,获得有效的进给系统数学模型为精密定位工作台控制器设计工作提供了依据。