白噪声干扰下电动舵机等效滑模跟踪控制器设计

深入研究了电动舵机在实际工作中的高斯白噪声干扰问题,将强跟踪滤波器理论和等效滑模跟踪控制技术结合起来,提出了一种基于强跟踪滤波器的等效滑模跟踪控制器,给出了控制器的设计方法,分析了系统的稳定性.仿真结果表明采用该跟踪控制器可以有效地消除高斯白噪声的影响,提高电动舵机的跟踪性能.     

电动舵机模糊自适应PID控制方法

介绍了一种模糊自适应PID控制方法,该方法用于电动舵机位置伺服控制系统,不仅克服了简单模糊控制和传统PID控制的一些缺点,而且还通过模糊规则进行推理和决策,实现PID控制器参数的实时优化。仿真及实验结果表明,此方法提高了系统的控制性能,具有良好的控制效果。     

一控四电动舵机控制器设计

电动舵机作为飞行器的执行机构,其体积重量的减少可提升飞行器的性能。论文分析一控四电动舵机伺服控制器结构方案和控制策略,以DSP TMS320F2812和功率芯片IR2136为核心,实现单一控制器控制四套无刷直流电动舵机相互独立工作。研究电动电机系统三闭环变参数控制技术,采用电流环、转速环和位置环全数字变参数PID控制策略,实验验证了系统设计的正确性。     

电动舵机伺服控制系统的模糊滑模控制

针对直流电动舵机伺服控制系统,提出了一种模糊滑模控制方法.该方法是将模糊控制引入到常规滑模变结构控制中,利用模糊控制器来调整滑模趋近律参数,从而有效地削弱滑模切换时产生的剧烈抖振;用李雅普诺夫理论对系统稳定性进行了证明;建立电动舵机的数学模型,在MATLAB软件下对该方法进行了仿真.结果表明,模糊滑模控制算法能够在不出现超调情况下,显著提高系统的响应速度,满足系统控制精度的要求.     

电动舵机伺服控制器控制律的优化设计

电动舵机伺服系统是一个包含位置环、速度环和电流环的多闭环系统,对舵机系统各控制环节参数的设计和优化可以使得舵机伺服系统响应更加快速,高性能的电流环是高性能伺服系统构成的基础,电流环的好坏直接会影响到矢量控制的效果,最终影响伺服系统的转矩响应。运用系统解耦辨识的方法,得到伺服系统解耦后的电流环数学模型,对控制律进行优化,使得优化所得的控制参数与实际系统所需参数非常接近,从而大大缩短软件开发的周期。     

不确定参数电动舵机滑模变结构控制

针对电动舵机系统要求在有限时间内无误差跟踪目标的问题,研究了Terminal滑模控制方法.针对常规Terminal滑模控制需要知道不确性的上界且容易产生高频抖振的问题,采用模糊技术对电动舵机的不确定性进行估计,并将其与常规Terminal滑模控制结合起来,提出了模糊Ter-minal滑模控制技术.建立了电动舵机的模糊Terminal滑模控制系统结构,给出了控制器的设计方法.实验与仿真结果表明,与常规Terminal滑模控制器相比,模糊Terminal滑模控制器能有效降低抖振,改善了控制器的动态品质.     

电动舵机单闭环控制系统研究与设计

为提高电动舵机结构紧凑性,实现电动舵机的单位置闭环,对无刷直流电机驱动与控制策略展开研究。首先,根据无刷直流电机数学模型及PWM驱动逻辑建模,以电路工作原理为基础,对相电流及机械特性进行理论分析。然后,为提高控制精度及抗扰性,提出高频限制二自由度控制算法,并讨论系统稳定性要求。最后,通过仿真表明,单极性驱动下电机具有较好的起动特性,有利于提高控制精度;8°阶跃及200°/s斜坡响应,在频率400 rad/s内闭环相角优于二阶系统;2 rad/s下正弦信号跟踪误差0.027°,结合电位计误差满足精度0.3°要求。无刷直流电机单位置环舵机方案满足系统指标要求。     

传动间隙引起的电动舵机自振荡现象研究

应用描述函数法对传动间隙引起的电动舵机自振荡现象进行了研究。从机理上阐明了在空载状态下,间隙引起的电动舵机自振荡现象产生的原因,分析了该自振荡频率和幅值的影响因素,以及不同控制策略对该自振荡的影响。最终对一个工程实例进行了分析,通过仿真模拟出与工程实例完全一样的响应曲线,从而证明了理论的正确性。     

基于灰色预测控制的电动舵机控制仿真研究

分析了电动舵机结构及数学模型,针对经典PID控制器在电动舵机控制中,响应速度慢,超调量明显等问题,提出了一种灰色预测控制与传统PID控制相结合的电动舵机复合控制方法.建立了电动舵机灰色模型,设计一种基于arcsin(.)函数的变换算子,来解决正弦位置信号驱动下,算法直接预测精度不足的问题,最后在MATLAB环境下进行了建模仿真.仿真结果表明:该方法能够有效降低舵机系统超调量,改善系统动态品质,且结构简单,易于在工程中实现.     

基于VxWorks的AUV数字电动舵机控制器设计

提出了一种基于VxWorks实时操作系统和AT91RM9200的自主水下航行器电动舵机控制器的设计,给出了整体框架、硬件电路图和软件模块设计。采用高精度传感器,模糊PID算法以及双闭环反馈控制,该系统在测试中各项指标参数均达到预期效果,运行稳定可靠。     

混合微电网并离网切换控制技术研究

为保障混合微电网中交直流系统之间能量传递与系统运行稳定性,依据混合微电网运行需求,减小并离网切换扰动,基于联络变流器控制策略,提出一种用于虚拟同步机与定直流电压联合控制策略的改进预同步控制,实现并离网的无缝切换。首先建立了含虚拟同步机与定直流电压联合控制的混合微电网系统,分析了不同模式下的能量交互状态,通过定性分析模式切换过程,将无锁相环控制策略应用于联络变流器中,最后基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建混合微电网仿真模型,对所提控制策略及方法进行验证。该控制策略可使微电网系统具有惯性阻尼及调频特性,同时在预同步控制策略的加入下,可以实现混合微电网在不同运行模式下的平滑切换,有效提高了混合微电网系统的稳定性及能源使用效率。     

基于神经网络的机电作动系统传感器故障分类研究

机电作动系统已经用于民航客机飞控舵面的控制,其中传感器输出的正确性对系统正常工作影响较大,因此对传感器的故障检测非常必要。本文分析了机电作动系统的传感器类型和故障模式,研究设计了BP神经网络对传感器故障进行检测和识别,并对不同训练方式的神经网络方法进行对比,确定了使用莱温伯格-马夸特学习方法的BP神经网络的故障检测分类结果更加准确,最后通过机电作动系统联合仿真实验平台验证了该方法的有效性。该方法可以支持传感器故障检测和系统健康管理。     

电动舵机双极性控制电流截止负反馈技术

针对电动舵机系统响应速度快、过渡过程中电流冲击大、控制器体积有限的特点,设计了一种基于采样电阻的,用于双极性控制的电流检测电路,给出了采样电阻的选择算法及使用范围。根据直流电动机的双极性控制特点,设计了微控制器的电流采样及软件电流截止负反馈算法。实验表明,该方法能够有效抑制电动舵机过渡过程中的电流冲击,节省硬件电路体积。     

微网运行模式无缝切换控制技术研究

微网有并网和离网两种运行模式,实现两种运行模式间的无缝切换是保障系统稳定运行的关键。文中首先介绍了微网的系统模型与工作模式,然后分别介绍了基于虚拟同步发电机(VSG)的无缝切换控制技术和基于下垂控制(droop control)的无缝切换技术,最后在PSCAD中搭建了微网系统的仿真模型,验证两种控制技术的可行性,对比分析了两个切换过程的控制效果,由仿真结果得出基于VSG的无缝切换控制策略更适用于微网的并离网切换。     

开关型SPD触发技术的探讨

介绍了开关型SPD典型的3种触发技术,比较了各自的特点,并根据栅片灭弧结构的特点,提出新的触发技术——多点火花触发。详细描述了所提出的触发技术的工作原理及过程,最后通过试验进行了验证,证实了“多点火花触发”的可行性。     

永磁盘式电-机械转换器控制研究

设计基于DSP低惯量永磁盘式步进电机控制器,采用电流和位置双闭环反馈控制,并将该控制系统作为数字伺服阀电一机械转换器.由于电流受电感和反电势的影响,电一机械转换器的响应频率被限制在165Hz以下,采用一阶微分和惯性环节进行电流补偿校正后,该系统频率响应性能得到极大的提高,实验研究结果表明最高响应频率达到215 Hz.     

新型高压断路器操动机构故障识别

利用高速、高分辨率摄像机捕捉断路器合分闸过程传动部件的运行状况,采用图像分析和识别技术获取断路器操动中传变部件运动位移、主轴转动过程及角度参数,计算分合闸时间、动触头行程、运动速度,从根本上革新断路器机械特性测试方法,提高参数测量精度和速度;再结合操动过程中声、振动的频谱特征分析、操作中分合闸线圈电流的分析,发现操动机构潜在故障,并分析故障类型,提高对运行状态判断的准确性,为断路器在线故障监测和状态检修奠定了基础。