双电机驱动伺服系统神经网络控制器的设计

针对存在未知齿隙和摩擦等非线性的双电机驱动伺服系统的控制问题,给出了双电机驱动伺服系统的模型,设计了基于三角级数多项式扩展的函数链神经网络（FLNN）在线辨识未知的齿隙和摩擦非线性,利用Backstepping方法设计了神经网络控制器,得到了同时使系统跟踪误差、驱动子系统间同步误差及网络权值的一致有界权值调整策略。仿真表明,所提出的控制策略是有效的。     

机电伺服系统齿隙补偿及终端滑模控制

针对机电伺服系统存在的齿隙非线性及参数时变问题,提出无抖振全阶终端滑模控制补偿策略。设计连续可微函数逼近齿隙非线性环节的死区模型,将拟合误差、未建模动态及外部干扰叠加视为类似干扰项,建立拟合系统的状态空间模型,并划分为3个子系统,采用反演控制思想设计终端滑模控制器,使跟踪误差在有限时间内收敛到零点较小邻域,实现对齿隙的精确补偿。应用Lyapunov方法分析有限时间收敛条件及控制参数对系统的影响。通过实验验证了控制策略的有效性。     

双电机驱动机床进给系统消隙控制

双电机双丝杠驱动的机床进给系统可以提高驱动刚度,但丝杠传动不可避免地带来传动间隙,导致进给跟踪精度降低。针对丝杠传动间隙问题,建立了驱动系统的数学模型,设计双电机力矩分配策略为:在远离期望目标时,两个电动机共同驱动,在接近目标时,一个电动机作为驱动电机,提供驱动力矩,另外一个电动机作为消隙电机提供消隙力矩,实现消隙功能。采用速度差反馈控制方法实现双电机速度同步,消除在相同力矩给定情况下,由于电机特性差异引起的转速同步误差。仿真和实验结果表明所提出的方法能够有效地实现双电机双丝杠驱动机床进给系统的消隙控制。     

直线电机在驱动和伺服系统中的应用综述

本文综述了国内外直线电机在驱动系统和伺服系统中的应用现状,其中对直线电机的分类及两个主要应用领域中的磁悬浮列车、轮轨列车、升降机、电磁发射、机床、飞行器、汽车等实例系统作了分别阐述,也对其发展前景进行了展望,同时指出了直线电机的优缺点以及如何在工程实际中进行选择。     

双电机驱动关节的线性化控制研究

本文基于齿轮传动系统存在的齿隙非线性问题,提出了一种双电机驱动双主动齿轮啮合同一从动齿轮的驱动方案。设计了双电机协调控制算法,包括力矩线性化控制算法与单速度环速度反馈线性化控制算法,解决了电机齿轮传动系统运动过程中的齿隙非线性问题。本文首先介绍了双电机消隙原理与控制方案,然后建立双电机系统控制模型进行分析,最后搭建仿真模型进行控制方案的验证。仿真结果表明,本文所提出的双电机控制方案可以有效地解决齿轮传动中的齿隙非线性问题。     

直线电机位置伺服系统的增强复合非线性控制

针对高性能机电系统中常用的直线伺服电机,设计了一个能实现快速与准确的定点运动的位置控制器。控制器采用线性控制律与平滑非线性控制律相结合的方案,并利用一个降阶线性状态观测器对电机运动速度(未量测)加以估计。为了消除未知扰动带来的稳态误差,控制律中嵌入了积分控制作用。整个控制律采用全参数化设计,可实现动态增益控制,方便了在线参数整定与性能优化。控制方案应用于一个实际的永磁直线电机位置伺服系统,基于TMS320F28335 DSC进行了试验测试,结果表明系统能对各目标位置进行准确的跟踪,且具有理想的瞬态性能。     

坦克炮控系统齿隙非线性建模与补偿控制策略分析

针对齿隙非线性环节造成坦克炮控系统驱动延时和冲击振荡等问题,在分析系统齿隙非线性环节耦合运动及其影响的基础上,建立齿隙环节数学模型并将其近似为线性环节;然后根据炮控系统结构及其运行状态求解系统的传递函数和频域特性曲线,从系统的角度分析齿隙环节对炮控系统性能的影响,找出其相关因素并得出定量关系;最后讨论各种补偿控制策略的等效形式,为坦克炮控系统齿隙非线性补偿控制提供依据.     

齿隙非线性对闭环直流调速系统的影响

采用最佳工程法设计了电流和转速调节器结构,选择合适参数,用Simnlink建立仿真模型,对系统动态性能进行分析。并引入传动系统齿隙非线性因素,分析了齿隙位置和调节器参数对系统稳定性的影响。对机械传动和控制系统设计具有积极的指导意义。     

用西门子数控系统双电机驱动消隙功能提高机床传动精度

本文介绍了西门子数控系统双电机驱动消隙功能及原理,阐述了双电机驱动消隙功能在数控龙门镗铣床上的应用方法。     

一种基于交流伺服系统的非线性控制方法

在高性能交流伺服控制系统中,系统响应的快速性和鲁棒性非常重要,由于交流伺服系统是典型的非线性系统,因此采用传统的线性控制算法很难取得好的控制效果。在对交流伺服系统控制规律分析的基础上,提出了一种非线性控制方法,确定控制量非线性变化趋势,根据实时误差和误差变化自整定非线性参数,调整控制量变化快慢以提高系统的鲁棒性和快速性。同时提出了控制量增量因子自调整法以改善系统的动态过程。最后在1台48 V/2.3 kW永磁交流伺服驱动器上对提出的算法进行验证,实验结果表明,与传统线性控制方法相比,该非线性方法大大提高了控制系统的响应速度和驱动器的调速范围,增强了系统的鲁棒性。     

伺服作动系统中传动间隙的影响及其补偿方法

间隙在保障变速传动可靠进行的同时,对系统的性能也产生了很大的影响,因而对间隙的研究与补偿成为改善系统性能的关键问题之一.本文针对伺服作动系统中的传动间隙问题,对既有研究文献进行了归纳梳理.首先分析总结了间隙对系统性能的影响,表明间隙的存在会引起系统响应延迟、极限环振荡等问题;然后介绍了研究间隙的两种模型:迟滞模型和死区...     

基于自抗扰控制的伺服系统输出间隙补偿研究

间隙非线性具有多值性和方向性,普遍存在于伺服系统中,可严重影响伺服系统的控制性能。为此,本文采用自抗扰控制器对伺服系统的输出间隙进行补偿,以抑制间隙非线性对系统性能的影响。自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性反馈控制律三部分组成,其中扩张状态观测器可对间隙引起的输出扰动进行估计,非线性反馈控制律则对估计出的扰动进行补偿。与相关研究相比,自抗扰控制器形式简单,易于工程实现,且具有较高的间隙补偿精度。仿真结果表明,上述方法是可行的。     

位置伺服系统的闭环离散学习控制

针对位置伺服系统的干摩擦,齿轮间隙等非线性影响,提出了一种闭环离散学习控制方法,给出了该方法的控制结构及收敛性条件,将该方法应用于一种双拇指型机械手的单关节位置控制,设计了基于８０９８单片机的机械手位置伺服系统闭环离散学习控制器。实验结果表明,在经过数次迭代学习后,闭环离散学习控制可使位置伺服系统达到良好的控制性能。     

基于伺服传动的新型冲齿机柔性控制系统

传统金属针布冲齿机械结构复杂,改变生产工艺需调整机械参数,灵活性和适应性差.介绍了一种采用可编程控制器(PLC)作主控制器,伺服传动系统作执行驱动机构的新型两轴数控冲齿机.论述了系统的工作原理,硬件实现及软件编程方法.新系统的冲齿-牵料机构彻底改变了传统冲齿机的机械耦合连接方式,采用计算机数字控制和高精度伺服传动系统,实现了机械解耦和数字化柔性连接,通过软件编程和人-机界面参数设置,保证了两轴同步驱动和工艺参数的柔性化调整.新系统具有1.9μm的控制精度,高达25m/min的加工速度,可适应1.0～5.0 mm齿距全系列金属针布的加工要求.     

基于迭代学习控制的永磁直线同步电机伺服系统

针对永磁直线同步电机伺服系统,采用迭代学习控制策略来实现参考位置信号的跟踪控制。详细分析了迭代学习ILC伺服控制器的模型结构,并给出伺服控制器的迭代学习更新法则。采用高性能DS1103控制器作为控制核心,搭建永磁直线伺服系统。实验结果表明,迭代学习控制下的永磁直线伺服系统具有准确的位置跟踪能力,对外部扰动具有很强的鲁棒性。     

可顺序控制多台电机的伺服驱动方法

针对现有伺服驱动器在某些场合应用的不足,设计了一种可顺序控制多台电机的伺服驱动方法,该驱动方法可用于不需轨迹控制的自动控制机械中,利用这种驱动方法可极大地降低系统成本,并具有工作可靠,加工精度高等优点。     

基于Compax3的光电跟踪伺服控制系统

针对光电跟踪系统伺服控制高精度,高实时性的要求,基于Compax3伺服控制器和直流无刷直驱伺服电机,建立了由位置环、速度环、电流环构成的光电跟踪伺服控制系统。将等效正弦作为目标位置信号,对此转台进行了闭环控制跟踪实验。实验结果表明,当目标最大速度为50(°)/s、最大加速度为30(°)/s2,该实时控制系统具有3.45′的跟踪精度。