基于相邻偏差耦合的多电机模糊PID同步控制

未知负载扰动下的多电机驱动系统如何实现多个电机运动特性的同步性控制是保证该系统性能的关键之一。本文基于相邻偏差控制策略,采用模糊自适应PID补偿器,对多个直流伺服电机的同步控制技术进行研究。在建立的直流伺服电机模型基础上,以相邻两电机转速偏差及其偏差变化率作为输入,设计模糊自适应PID补偿器,对电机反馈误差进行调节补偿。对直流伺服电机在随意扰动下的仿真结果和三轴实验平台实验结果验证了所提方案的可行性。     

凹版印刷机三电动机传动控制系统的研究

凹版印刷机已经广泛地应用于印刷包装行业中,但大都采用传统老式的机械总轴式传动机构,传动速度和套印精度都相对较低.介绍了对此种老式传动机构的改进,即主传动部分的张力控制由变频器统一调节控制,分别控制三交流变频器电动机,使其在印刷过程中的印刷速度保持同步一致.生产实践表明,此传动控制系统运行稳定,张力控制精度提高,充分证明了方案的合理性与正确性.     

基于偏差耦合法的同步控制策略研究与实践

为解决多轴控制系统中各运动轴的同步性问题,研究了偏差耦合同步方案的原理。利用模糊PID控制算法,对该方案中的速度补偿器进行了设计和仿真,并采用DSP加以实现。仿真和试验结果表明,与常规PID控制器相比,采用模糊PID作为速度补偿器的偏差耦合方案可获得更好的同步控制性能。     

多缸调平系统模糊相邻耦合同步控制研究

针对调平系统的多液压缸同步控制研究,提出了一种基于模糊相邻耦合的控制方法。首先对调平系统受力及多缸控制系统进行分析,建立控制对象的非线性数学模型。对相邻耦合控制器进行设计,使用补偿器将相邻两根液压缸位置同步误差融合到液压缸控制器中,对于难以通过常规方法精确获得的补偿系数,使用模糊PID控制算法获取。通过MATLAB仿真和实验对模糊相邻耦合的同步控制方法进行测试,并使用主从同步控制方法进行对比分析。结果表明,使用模糊相邻耦合同步控制时,四根液压缸误差波动较小,并且在液压缸加减速阶段能快速将误差降低,具有较好的同步控制性能。     

多轴位置伺服相邻耦合滑模控制

针对多电机同步控制中传统环形耦合PID控制存在抗扰动性不强、扰动下同步误差较大等问题,提出了一种带前馈控制的滑模变结构多电机相邻耦合控制策略,建立了3台永磁同步电动机同步控制仿真模型,通过Lyapunov稳定性理论证明了滑模控制算法的稳定性,并进行了交变负载、突变负载实验。仿真分析和实验结果表明,该控制策略相比传统环形耦合PID控制、相邻耦合PID控制具有更高的同步精度和更好的抗扰动性能。     

无轴传动系统多电机同步控制方法研究

为解决印刷设备可靠性差、印刷精度低、废品率高等问题,将多电机同步控制技术引入到了无轴传动系统中。对卷筒纸印刷机的结构和传动特点进行了分析,建立了永磁电机数学模型,设计了一种多电机速度同步控制系统;采用相邻交叉耦合控制策略,建立了跟踪误差和同步误差模型;设计了一种自适应滑模控制器,通过引入自适应变速趋近规律以及抖动消除方法,提高了系统的动态性能;利用Matlab仿真软件进行了实验分析。研究结果表明:电机之间同步误差可以控制在±0.01%以内,仅需0.05 s就能够进入稳定状态;多电机同步控制方法具有精度高、抗干扰性能好、收敛速度快等特点。     

一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构研究

针对某轻工机械多轴转角位置同步控制精度问题,对多轴同步控制结构和控制策略进行了研究。在分析传统同步控制策略的基础上,针对研究对象转角位置同步误差要求,同时为了解决系统轴数较多时造成控制器在线计算量大的问题,改进了传统的交叉耦合同步结构,提出基于一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构。在相邻偏差补偿模块采用模糊PI(比例积分)控制算法,使得系统在负载扰动的情况下仍能保持良好的同步稳定性。仿真和实验对比结果表明,该同步策略控制精度较高、收敛速度快、满足稳定性要求,很好地实现了研究对象的同步控制要求。     

改进偏差耦合补偿的反演同步控制算法的研究

随着现代化生产对高精密加工技术的要求越来越严格,许多自动化装备如数控机床、工业机器人等,在运行过程中必须要保持多轴同步。在研究了现有的耦合补偿同步算法不能很好的解决多轴系统复杂的非线性问题后,文中运用反演控制算法将复杂的非线性系统逐步分解为简单的子系统,并使得各子系统沿着设计的滑模面稳定收敛。此外,选择耦合误差为各轴位置误差的平均值和同步误差之差的定义方式,使得耦合误差线性化,改进了传统耦合误差中的同步误差积分项,简化了误差项的设计。最后,在三台电机构成的多轴系统上进行仿真验证,结果表明该算法同步稳定性能高,收敛速度快。     

基于交流伺服系统自抗扰控制器的应用研究

在交流伺服系统当中,采用自抗扰控制技术是近年来提出的一种非线性鲁棒控制技术。而所用的电机大多是永磁同步电机,本文在充分研究永磁同步电机数学模型和自抗扰控制器的基础上,将自抗扰控制技术应用于永磁同步电机调速系统的交流伺服系统当中。通过各种仿真试验,并和常规PI控制进行比较,得出采用自抗扰控制确实要比比常规的PI控制有着更好的动态和稳态性能指标,特别是在鲁棒性和抗干扰性上更优于常规的PI控制。     

考虑转速滤波的交流永磁同步电机位置伺服系统自抗扰控制

在高性能交流永磁同步电机伺服系统中,通常会将转速进行滤波后反馈。若转速反馈不考虑转速滤波的实际情况,系统性能必定受到转速噪声的影响,而考虑转速滤波会增加系统的阶数,使参数整定变得困难。为此,设计了一种考虑转速滤波的交流永磁同步电机位置伺服自抗扰控制系统,以表贴式永磁同步电机为例,建立转子磁场定向下的转子机械运动数学模型和机械角状态方程,将转速滤波考虑为一阶低通滤波器,建立转速状态方程,采用误差反馈控制律,构造转速环三阶扩张状态观测器,基于该观测器设计了转速环一阶自抗扰控制器;再以机械角状态方程为基础,构造位置环二阶扩张状态观测器,设计了位置环一阶自抗扰控制器。为了验证设计的可行性,在Matlab环境下搭建了交流永磁同步电机位置伺服自抗扰控制系统模型。仿真实验表明,考虑了转速滤波的交流永磁同步电机位置伺服系统的转速、交轴电流等波动明显减小,系统控制性能得到较大的提升。     

电动汽车永磁同步电机控制策略

永磁同步电机(PMSM)由于尺寸小、质量轻、功率密度高等特点,符合电动汽车驱动电机轻量化小型化的发展趋势,逐渐成为主流。但是由于其非线性、强耦合的特点,电机驱动控制系统需要更为先进智能的控制算法进行控制。以永磁同步电机为研究对象,对比分析现阶段永磁同步电机的控制策略。传统控制策略相对成熟且成本低,但鲁棒性和动态响应速度较差,智能控制策略自适应性良好,但缺乏针对电机参数的调节。最佳的PMSM控制策略是结合多种控制策略的复合控制。     

PMSM直接转矩控制调速系统中转矩增量分析

直接转矩控制技术已经成功应用于异步电动机的控制中,而且越来越多的学者将其应用推广到其他种类的电机,特别是永磁同步电动机。但是目前较少有文献针对永磁同步电动机在直接转矩控制调速系统中电机的转矩增量进行分析,文章着重对此进行了理论分析,从中可以深入分析电机转矩的控制原理,并且从中可以寻求加快转矩响应的方法,对提高系统转矩控制性能有参考意义。     

多色套准系统前馈自抗扰控制器设计

针对无轴传动凹印机对多色套准控制系统高精度和高稳定性的要求,提出了一种基于自抗扰控制(Active disturbance rejection control,ADRC)技术设计前馈控制器的方法。根据套准系统的工作机理,建立了多色套准系统的非线性耦合数学模型,并利用一阶泰勒公式对其进行了线性化。为了满足高速、高精度套准控制的要求,以建立的四色套准系统线性模型为基础,利用前馈和ADRC控制技术设计了套准系统前馈ADRC控制器,一方面采用前馈控制对各套准误差的已知干扰进行前馈补偿,另一方面采用ADRC对套准系统输入进行调节并对未知干扰进行主动估计和补偿。仿真结果表明,所设计的多色套准系统控制器有效地抑制了各种干扰对套准误差的影响,实现了高精度套准控制,具有比PID控制器更好的控制性能。     

PMSM矢量控制在雕铣机进给系统中的实现﹡

永磁同步交流伺服电机（PMSM）是数控雕铣机进给系统中的一个关键部件,其控制方法对伺服系统的性能起重要作用。建立了该类电机的数学模型并研究了矢量控制原理,并采用DSP控制器实现了伺服电机的电流、速度双闭环控制系统并测试了该控制系统下电机的转速、电流及转角。最后对比了运动控制仿真结果与实验结果,验证了该控制方法的可行性和准确性,为该类电机的控制以及在数控机床上的应用提供了理论依据。     

基于广义预测相邻耦合理论的多点顶推系统同步控制策略

针对多点顶推系统的同步控制问题,提出了一种广义预测相邻耦合同步控制策略。根据多变量广义预测理论,建立了多缸电液伺服系统的CARIMA模型。结合相邻耦合控制理论,构造了同步误差观测器,预测了同步误差。对广义预测控制算法进行了改进,在性能指标中嵌入跟踪误差与同步误差及其差分量,确保同步误差与跟踪误差在全局范围内并渐进收敛于零。实验表明该策略较之主从式PID控制策略,具有更好的跟踪性能和同步性能。     

基于并联RSO优化自抗扰的PMSM速度控制

为提高永磁同步电机调速系统的速度精度及抗干扰能力,提出一种并联降阶状态观测器优化线性自抗扰控制的方法.对传统线性扩张状态观测器进行改进,设计了降阶状态观测器.为了提升控制器在有限带宽内的抗扰动能力,设计并联型的降阶状态观测器.仿真结果表明,控制系统的速度精度和鲁棒性得到明显的提升.     

一种改进型ADRC实现的机床进给用永磁直线同步电动机调速系统

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)这一具有未知强非线性、变量耦合性,存在未建模动态和不确定外扰等特点的对象,提出了一种改进型一阶自抗扰控制器(ADRC)并给出其离散形式,它克服了常规自抗扰控制器非线性状态误差反馈控制律中非线性函数的不平滑性,同时利用其扩张状态观测器观测系统内部扰动和外部扰动,并进行补偿,实现了PMLSM调速系统的实时动态线性化.仿真对比分析和实验研究表明,这种改进型ARDC实现的PMLSM调速系统具有很好的动态、静态特性及鲁棒性.     

基于模糊控制的永磁同步电机控制方法研究

针对传统盘拉机不能根据各种材料的特性而在拉伸过程中转矩抖动和转速不稳的问题,提出了基于模糊控制的永磁同步电机控制方案,即将代表材料可拉伸程度的屈服强度系数弓l入到控制系统中,而且在控制中将SPWM调制方法改为SVPWM调制方法。通过实验对设计的方案进行了验证,结果表明,加入材料的屈服强度系数后,控制系统的控制性能可根据不同材料和线径来达到需要的拉伸效果,拉出的线材均匀度和各项特性更能满足要求;而且使用SVPWM调制方法也可一定程度地增加盘拉机运行过程的平稳性。     

压缩机用永磁同步电机无传感器全速度运行策略研究

研究了一种适用于压缩机的永磁同步电机无传感器全速度范围运行工况的控制方案。该方案在电机启动及低速阶段采用I/F速度开环、电流闭环的控制策略,中高速阶段采用基于改进的模型参考自适应无传感器控制策略,并实现两者的无冲击切换。对该方案进行了仿真和实验分析验证,研究结果证明了该方案的有效性。