新型微直线驱动器的设计和控制

为减小机器人灵巧手的尺寸,提高其性能,研究了一种新型的集成式微直线驱动器．该驱动器将微型无刷直流电机、旋转一直线转换和减速机构融为一体,并且具有直线位置检测、电机位置检测和极限位置检测等多种感知功能,体积小,输出力大．基于DS1103控制板,建立了驱动器的控制系统．基于多种位置传感信息,利用PID控制,实现了驱动器的轨迹跟踪．该驱动器及其控制系统已经成功地用于HIT灵巧手．     

蠕动式精密直线驱动器

基于蠕动原理和误差补偿技术,用压电陶瓷作为动力源设计了一种精密直线驱动器。建立了驱动器的动力学模型,并制作了样机。试验表明:在计算机闭环控制下,该驱动器能够可靠地实现双向运动。在行程为1mm时,定位精度达到±0.01μm;有效驱动力为20N。     

高精度压电步进直线驱动器

提出一种以压电叠堆为驱动动力源的新型精密直线驱动器方案。定子采用柔性铰链双侧对钳方式交替对动子起到钳位作用。对驱动器工作原理进行了分析研究,建立了机械系统的数学模型。采用MSC Patran/Nastran软件对机械结构进行了仿真分析,并对所开发的驱动器样机进行了实验测试。测试结果与理论分析结果基本相符,样机的运动速度可达1.52mm/m in、单步最小位移(运动分辨率)为3.35 nm。驱动器性能稳定可靠,可望在精密工程等相关领域得到应用。     

直线往复式磁力驱动器的实验研究

采用双作用式液压缸提供负载,搭建了直线往复式磁力驱动器实验台.通过实验,讨论了静态、动态承载能力以及动态下的轴向力内外磁环相对位移特性,总结出驱动器平稳工作的条件.实验结果表明:当内外磁环的磁特性和几何尺寸一定时,轴向力内外磁环相对位移特性与滑块行程、频率和节流阀开度无关,为简化磁力计算提供了有力依据.     

直线往复式磁力驱动器的磁力计算

磁力机械的应用越来越广泛,然而磁力的计算非常复杂,如何快速有效地计算磁力是磁力应用中的一项重要任务.根据等效磁荷理论,利用Matlab软件对直线往复运动式磁力驱动器传递的轴向力进行了计算,并在一定条件下进行了曲线拟合,得到了简易的磁力计算数学模型.     

智能软体驱动器的跟踪控制器设计

以一种单腔双向弯曲软驱动器为研究对象,提出了一种软驱动器跟踪控制器的设计方法。通过系统辨识的方法将被控对象的非线性数学模型辨识为线性模型,并将线性模型作为被控对象,在控制框图中加入寻优模块,确定一组最优的参数,即为跟踪控制器的参数。最后,通过系统的仿真实验验证了跟踪控制器的可行性和有效性。     

被动箝位大行程直线压电驱动器的设计

基于被动箝位和三角放大的工作原理,设计了一款单向直线压电驱动器。可以在断电状态下自锁,箝位体三角放大结构提高了箝位体压电叠堆的输出位移。实验验证了驱动器运行原理的可行性,并测试了驱动器空载特性和负载特性,以及通电和断电时箝位力的大小,分析了驱动力较小的影响因素。驱动电压为150V,驱动频率为50 Hz时,驱动器运行平稳,最大驱动力为2.1N,空载运行速度为0.38mm/s;驱动频率为70Hz时,运行速度最大,为0.43mm/s。     

C系列P型可编程序控制器的扩展处理

本文介绍了将ＳＹＳＭＡＣＣ系列Ｐ型ＰＣ通过扩展，增加输入，输出点数，具有Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ模拟量输入，输出功能。     

永磁直线同步电机伺服系统位置控制器设计

针对永磁直线同步电机伺服系统存在的非线性、时变性以及强耦合性问题,设计一种基于模糊神经网络的位置控制策略,利用粒子群-人工蜂群算法及改进BP算法优化训练模糊神经网络,实现永磁直线同步电机位置控制的自适应和智能化。仿真结果表明,文章设计的模糊神经网络位置控制器具有位置跟踪准确、动态响应快、鲁棒性强等优势。     

变正压力式压电双晶片惯性直线驱动器

提出了以压电双晶片作为动力元件、通过控制移动机构和支撑面之间的正压力、利用摩擦力变化实现定向运动的新型惯性直线驱动器。分析了驱动器的工作原理,利用有限元分析软件对压电双晶片振子进行了模态分析,得到其动态特性。研制了惯性直线驱动器的样机并进行了性能测试,试验结果表明:该机构能够实现直线往复运动,频率为10 Hz时,最小稳定运动步长为0.7μm,最大移动速度为1.2 mm/s,最大承载能力为150 g。     

直线伺服系统鲁棒H∞控制器设计

对具有时变不确定性的直线伺服系统提出鲁捧H∞控制器的设计方法．将时变参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞控制问题；对标准H∞控制问题，可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器，也就是不确定系统的鲁捧H∞控制器．用该方法设计了直线伺服系统控制器．     

永磁直线伺服系统自适应模糊鲁棒控制器

为了保证永磁直线伺服系统的跟踪性能,消除负载扰动、端部效应、非线性摩擦及系统参数变化等不确定因素的影响,根据自适应模糊控制和H_∞鲁棒控制提出了相应的控制策略.控制器由自适应模糊控制项和H_∞鲁棒控制项组成,自适应模糊控制项用来逼近理想控制律;H_∞鲁棒控制项用来克服模糊逼近误差和外界干扰对输出跟踪误差的影响,并利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的全局稳定性.仿真结果表明,该方案有很强的鲁棒性,同时也使系统具有较好的跟踪性能,大大提高了直接驱动直线伺服系统的鲁棒跟踪精度.     

永磁直线同步电机伺服系统位置控制器的设计

介绍通过前馈摩擦补偿器非线性摩擦的水磁直线交流同步电机ＰＭＬＳＭ伺服系统鲁棒ＩＰ积分－比例位置控制器的设计,并将观测的负载扰动力前馈,进一步增强系统的鲁棒性。     

双压电振子反相模态驱动的直线驱动器机理

为提高压电驱动器的定位能力,提出了一种双压电振子反相模态驱动的直线驱动器,以两组反相模态振动的独立控制的压电振子作为主压电振子和辅压电振子,分别产生机构运动的拉力和推力使驱动器在倾斜平面上直线运动.理论分析了双压电振子反相模态驱动的驱动器双向运动条件,设计研制了驱动器样机并进行了性能测试.结果表明:该驱动器能在10°倾...     

新型两坐标微型驱动器及鲁棒控制器

本文提出了一种新型两轴共体、带圆弧缺口支点一体化的微型驱动器结构。根据EMM(Exact Model Matching)法得到了相应的控制器,本控制系统具有较强的鲁棒稳定性,轴间干扰渐近解耦。计算机仿真与实测结果表明,本系统驱动范围在50μm×50μm以上,     

SPC系列仿生机器鱼的高频拍动

着重介绍了SPC系列机器鱼采用的三种高频拍动控制算法,分析了每种控制方法的局限性。实验获得高频拍动曲线并加以对比分析,总结伺服拍动方式在高频拍动时仍存在的问题。提出用机械结构运动模拟机器鱼尾鳍拍动的解决方案,并通过仿真进行了验证。     

永磁直线伺服系统二自由度控制器的改进设计

本文报道了基于模型匹配的方法,改进了永磁直线伺服系统二自由度控制器的结构设计。通过内模环节提高系统当对象参数出现摄动时的跟踪性能;前馈环节的引入降低控制器参数摄动对系统性能的影响。Matlab数值仿真表明:该控制器达到预期的性能指标,系统的整体鲁棒性明显提高。     

永磁直线伺服系统二自由度控制器的改进设计

本文报道了基于模型匹配的方法,改进了永磁直线伺服系统二自由度控制器的结构设计.通过内模环节提高系统当对象参数出现摄动时的跟踪性能;前馈环节的引入降低控制器参数摄动对系统性能的影响.Matlab数值仿真表明：该控制器达到预期的性能指标,系统的整体鲁棒性明显提高.     

压电双晶片型旋转精密驱动器动态特性和控制

提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击式压电双晶片型精密驱动器特定的定频调压控制方法.仿真分析结果和实验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对冲击式压电双晶片型旋转精密驱动器的理论分析.