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特约主编寄语
1
作者 程明 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第4期1219-1219,共1页
伺服电机系统是航空航天、机器人、国防军工等高端装备的核心动力部件,其品质是国家核心竞争力的重要体现。当前,高端装备对伺服电机系统的转矩密度、动态响应、效率等关键性能提出更为严苛的要求。然而,传统电机理论与分析方法的局限性... 伺服电机系统是航空航天、机器人、国防军工等高端装备的核心动力部件,其品质是国家核心竞争力的重要体现。当前,高端装备对伺服电机系统的转矩密度、动态响应、效率等关键性能提出更为严苛的要求。然而,传统电机理论与分析方法的局限性,制约高品质伺服电机系统的发展。因此,亟需开展伺服电机系统相关研究,揭示伺服电机的磁场调制机理,提出数学表征方法,建立复杂工况下电机系统多因素耦合模型,掌握电磁参数时变特征与演变规律,提出多层级电机系统综合设计方法,进而形成高品质伺服电机系统的基础理论与科学体系,为我国高端装备的发展提供科学依据和技术支撑。 展开更多
关键词 国防军工 伺服电机 电机系统 航空航天 多因素耦合 数学表征 高端装备 关键性能
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小型化振镜扫描器电路设计 被引量:7
2
作者 李鹏 范璐璐 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1193-1197,共5页
分析了振镜扫描器的基本组成,建立了振镜扫描器伺服系统的理论模型,最后根据上述理论,设计了小型化振镜扫描器伺服驱动电路。
关键词 TM383.4 振镜扫描 反馈校正
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弹性伺服系统高性能位置控制器设计及增益边界分析
3
作者 牛泽农 黄文新 +1 位作者 卜飞飞 赵亚俊 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5234-5246,共13页
针对弹性伺服系统带宽受反谐振频率限制问题,提出了两种基于状态反馈的位置控制器设计方法。含积分的状态反馈控制采用零极点对消法降低了闭环系统的阶数,频域上最优速度前馈设计提高了动态性能。无积分的状态反馈控制取消了速度环积分... 针对弹性伺服系统带宽受反谐振频率限制问题,提出了两种基于状态反馈的位置控制器设计方法。含积分的状态反馈控制采用零极点对消法降低了闭环系统的阶数,频域上最优速度前馈设计提高了动态性能。无积分的状态反馈控制取消了速度环积分部分,用观测扰动补偿输出转矩,消除稳态误差。采用最大峰值灵敏度理论分析可得,取消速度环积分的设计有更大的增益边界,且所得极限增益为实际应用中带宽选择提供了合理的指导。在同步带轮伺服系统上验证了所提方法的有效性,实验表明,所提状态反馈位置控制具有良好的动态响应和较宽的增益选择范围。 展开更多
关键词 伺服控制 双惯量系统 状态反馈控制 增益边界
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机器人关节用伺服电机关键技术与展望
4
作者 史婷娜 徐奕扬 +3 位作者 谭本慷 颜冬 陈浩 曹彦飞 《电工技术学报》 北大核心 2025年第19期6192-6212,共21页
近年来,智能机器人已成为全球的研究热点,其硬件系统的优化高度依赖高性能的关节执行器。伺服电机因具有高控制精度、高动态响应的性能以及成熟的商用市场,目前已成为机器人关节执行器的主流驱动部件。随着机器人类型的衍拓、智能化的提... 近年来,智能机器人已成为全球的研究热点,其硬件系统的优化高度依赖高性能的关节执行器。伺服电机因具有高控制精度、高动态响应的性能以及成熟的商用市场,目前已成为机器人关节执行器的主流驱动部件。随着机器人类型的衍拓、智能化的提升,机器人关节用伺服电机面临诸多新的需求和挑战。该文全面梳理了机器人关节用伺服电机的特点、产业现状、关键设计技术和前沿发展方向。首先,基于机器人的上层需求,将关节执行器按传动部件类型和传动部件与电机的组合架构进行分类。在此基础上,分析不同机器人类型中伺服电机的特点,归纳不同拓扑结构的伺服电机在机器人中的适用场景和产业现状。然后,从概念设计、电磁分析与优化设计、热分析与冷却设计、机械分析与可靠设计四个方面总结机器人关节用伺服电机设计的关键技术。最后,总结机器人关节用伺服电机设计的技术难点,并探讨前沿技术的发展方向。 展开更多
关键词 伺服电机 机器人 关节执行器 电机设计技术
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PLC控制的交流伺服电机在旋转水果灌装机上的应用 被引量:1
5
作者 王华丽 罗道坚 +1 位作者 王福琴 王澄瑜 《南方农机》 2025年第14期13-16,共4页
【目的】解决市场上的灌装机产品质量参差不齐、功能单一、移动不便、不省力、缺少人性化设计,以及不适宜中小企业、农村合作社使用的问题。【方法】主要探讨了PLC控制的交流伺服电机在多工位旋转水果灌装机上的应用,详细阐述了交流伺... 【目的】解决市场上的灌装机产品质量参差不齐、功能单一、移动不便、不省力、缺少人性化设计,以及不适宜中小企业、农村合作社使用的问题。【方法】主要探讨了PLC控制的交流伺服电机在多工位旋转水果灌装机上的应用,详细阐述了交流伺服电机的特点和优势以及PLC在控制交流伺服电机中精准定位技术的关键作用,分析了传动系统控制程序设计,包括伺服精准定位回原点控制程序设计和人机界面设计。【结果】PLC控制的交流伺服电机在多工位旋转水果灌装机上的应用,可以有效提高灌装速度、灌装精度、生产效率、设备稳定性和可靠性。【结论】本研究可为水果灌装机的自动化升级提供有力的技术支持,提高贵州山地果蔬加工制品的竞争力,推动贵州省乃至西南地区水果行业的高质量发展。 展开更多
关键词 伺服精准定位 旋转果酱灌装 农业自动化
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触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统 被引量:40
6
作者 黄建新 刘建群 +1 位作者 旷辉 吴石林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第2期44-45,共2页
介绍了触摸屏和PLC的特点,并从系统的构成和功能方面介绍了触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统,着重讲述了触摸屏画面的设计,以及如何利用PLC控制电机的转动和PLC的高速计数器进行高速计数。触摸屏作为人机界面,系统界面友好,简单直观,... 介绍了触摸屏和PLC的特点,并从系统的构成和功能方面介绍了触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统,着重讲述了触摸屏画面的设计,以及如何利用PLC控制电机的转动和PLC的高速计数器进行高速计数。触摸屏作为人机界面,系统界面友好,简单直观,易于操作。 展开更多
关键词 触摸屏 可编程控制器 伺服电机 人机界面
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永磁同步伺服电机的变结构智能控制 被引量:75
7
作者 张昌凡 王耀南 何静 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期13-17,共5页
提出了一种基于智能控制的离散变结构系统。该系统采用一种新的状态观测器的设计方法。首先设计一个线性观测器,随后用神经网络对其具有不确定性的部分进行补偿,并用神经网络实现对变结构控制器参数的在线调整。在永磁同步伺服电机位置... 提出了一种基于智能控制的离散变结构系统。该系统采用一种新的状态观测器的设计方法。首先设计一个线性观测器,随后用神经网络对其具有不确定性的部分进行补偿,并用神经网络实现对变结构控制器参数的在线调整。在永磁同步伺服电机位置控制系统中的实际应用,表明了该方法的优越性和实用性。 展开更多
关键词 永磁同步伺服电机 变结构智能控制 状态观测器 神经网络
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伺服电机的选型原则与计算 被引量:49
8
作者 肖潇 杨金堂 +3 位作者 全芳成 李京 田晓波 汪谱发 《机床与液压》 北大核心 2014年第22期44-46,49,共4页
通过分析机床负载的运动情况,在给定丝杆加速度与运行总时间的前提下从惯量匹配、负载转矩以及预防电机频繁启动过热等角度对切削机床进给驱动伺服电机的基本选型方法进行了介绍,并给出了计算方法与计算过程,同时也对伺服电机各项工作... 通过分析机床负载的运动情况,在给定丝杆加速度与运行总时间的前提下从惯量匹配、负载转矩以及预防电机频繁启动过热等角度对切削机床进给驱动伺服电机的基本选型方法进行了介绍,并给出了计算方法与计算过程,同时也对伺服电机各项工作参数的计算注意事项以及选型原则进行了阐述。 展开更多
关键词 伺服电机 选型原则 恒转矩 惯量匹配 负载转矩
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惯量和刚度对电动负载模拟器频宽影响的分析 被引量:17
9
作者 王明彦 郭犇 王金梁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期71-73,共3页
给出了一种电动负载模拟器的系统结构,分析了系统惯量和轴系刚度与系统加载频宽之间的关系并进行了仿真实验研究。结果表明,对于电动负载模拟系统,在选择负载惯量和轴系刚度时,既要考虑使转矩伺服系统有较高的频响,又要考虑系统的稳定... 给出了一种电动负载模拟器的系统结构,分析了系统惯量和轴系刚度与系统加载频宽之间的关系并进行了仿真实验研究。结果表明,对于电动负载模拟系统,在选择负载惯量和轴系刚度时,既要考虑使转矩伺服系统有较高的频响,又要考虑系统的稳定性和多余力矩的抑制效果. 展开更多
关键词 电动负载模拟器 惯量 刚度 频宽 系统结构 飞行器 伺服电机
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摩擦模型的Simulink仿真 被引量:23
10
作者 王毅 何朕 苏宝库 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期60-62,共3页
为了分析摩擦对伺服系统的影响和进行补偿,必须建立有效的仿真用摩擦模型。提出了一种基于Simulink的摩擦模型,该模型可封装为一个Simulink子系统,文中还对该模型在应用中出现的问题作了说明。将该模型用于伺服系统的滞-滑自振荡仿真研... 为了分析摩擦对伺服系统的影响和进行补偿,必须建立有效的仿真用摩擦模型。提出了一种基于Simulink的摩擦模型,该模型可封装为一个Simulink子系统,文中还对该模型在应用中出现的问题作了说明。将该模型用于伺服系统的滞-滑自振荡仿真研究,得到了与理论分析一致的结果。利用模型中的Fcn模块还可以将该模型进行拓展,扩大其应用范围。 展开更多
关键词 伺服系统 摩擦模型 SIMULINK仿真 伺服电机 仿真软件
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机械相控阵列天线的电机控制系统设计 被引量:10
11
作者 王邦继 刘庆想 +2 位作者 张政权 李相强 张健穹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3123-3126,共4页
为实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用直流电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位。利用数字信号处理芯片TMS320F2812设计了直流电机位置控制系统,介绍了控制系统的硬件设计方案、控制策略及软件设计方案。针对直流电机驱动... 为实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用直流电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位。利用数字信号处理芯片TMS320F2812设计了直流电机位置控制系统,介绍了控制系统的硬件设计方案、控制策略及软件设计方案。针对直流电机驱动的螺旋天线单元位置控制系统,研究了模糊PID控制算法,并把它应用到控制系统中。实验结果表明,所开发的位置控制系统结构简单,具有响应时间短、无位置超调、定位精度高等良好的控制性能,能够满足螺旋天线单元快速、准确的相位控制要求。 展开更多
关键词 机械相控阵列天线 螺旋天线单元 直流电机 模糊PID控制算法
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新型仿真转台用连续回转电液伺服马达 被引量:7
12
作者 曹健 李尚义 +1 位作者 马建设 赵克定 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期152-155,共4页
该文介绍了一种新型仿真转台用叶片式无脉动连续回转电液伺服马达的工作原理 ,简要地说明了该马达在提高超低速、高频响、宽调速、高精度等性能指标方面所具有的优势 ,并通过马达性能实验进行了验证。
关键词 电液伺服马达 性能指标 工作原理 飞行姿态仿真转台 连续回转
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直线伺服系统模型参数辨识及其实验研究 被引量:7
13
作者 陶大锦 柯大观 +1 位作者 袁柳斌 朱丹峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期915-921,共7页
为了使伺服驱动系统具有较好的控制性能,对系统建模与辨识、系统性能进行了研究。传统方法建立的直线伺服系统数学模型误差大,为了求出精确的系统模型参数,将基于最小二乘的阶跃辨识法应用在直线伺服系统的模型参数辨识中,并计算出实验... 为了使伺服驱动系统具有较好的控制性能,对系统建模与辨识、系统性能进行了研究。传统方法建立的直线伺服系统数学模型误差大,为了求出精确的系统模型参数,将基于最小二乘的阶跃辨识法应用在直线伺服系统的模型参数辨识中,并计算出实验数据与仿真数据的拟合误差(0.0018)和相关系数(0.9970)。仿真与实测结果表明,该模型辨识算法可行,对输出测量噪声不敏感,鲁棒性好。采用极点配置法设计了位置控制器,并对其进行了实验研究。通过合理配置系统极点的位置,显著地减小了摩擦力对系统性能的影响。 展开更多
关键词 直线电机 参数辨识 控制性能 数学模型 最小二乘
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伺服电机的直接数字控制 被引量:19
14
作者 陈进 许建凤 杨志兵 《控制工程》 CSCD 2003年第2期179-181,共3页
针对传统应用中采用模拟连接技术,存在模电压调节死区问题,提出了利用计算机和伺服电机的串行通信,实现伺服电机对生产过程的直接数字控制,克服模拟调节的死区问题,提高了系统的可靠性、快速性和准确性,并在SZ绞光纤成缆生产线控制中得... 针对传统应用中采用模拟连接技术,存在模电压调节死区问题,提出了利用计算机和伺服电机的串行通信,实现伺服电机对生产过程的直接数字控制,克服模拟调节的死区问题,提高了系统的可靠性、快速性和准确性,并在SZ绞光纤成缆生产线控制中得到成功应用。 展开更多
关键词 伺服电机 直接数字控制 驱动器 自动控制系统
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一种补偿动态摩擦的自适应模糊控制方法 被引量:20
15
作者 王永富 柴天佑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期139-143,共5页
机械系统的摩擦力精确数学模型很难建立,一直是人们所关注的问题。文中针对小型DC电机采用自适应模糊系统在线逼近摩擦模型并将辨识结果作为PD算法的补偿项。在控制方法上,文中采用了基于自适应模糊补偿的PD控制器.在系统证明上,从... 机械系统的摩擦力精确数学模型很难建立,一直是人们所关注的问题。文中针对小型DC电机采用自适应模糊系统在线逼近摩擦模型并将辨识结果作为PD算法的补偿项。在控制方法上,文中采用了基于自适应模糊补偿的PD控制器.在系统证明上,从李雅普诺夫函数中导出了自适应参数并且分析了闭环系统跟踪误差的有界性。在算法实现上,利用Matlab对文中的方法及证明的有效性进行了验证。文中的方法也可应用到其它机械系统的摩擦补偿建模与控制上,如机器人系统。 展开更多
关键词 自适应模糊控制方法 摩擦模型 稳定性 鲁棒性 数学模型 伺服电机 机械系统 摩擦力
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舰载光电伺服设备的系统辨识研究 被引量:6
16
作者 周俊鹏 李焱 +1 位作者 王一卉 陈娟 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期721-727,共7页
系统辩识即获取电机机械时间常数Tm和对应的固有放大倍数K。舰载光电系统由于受到横摇、纵摇、艏摇的扰动,其系统辩识的可信度及精度直接影响到调节器参数的设定,从而对稳态和动态精度会有很大的影响。常规公式法求电机机械时间常数在... 系统辩识即获取电机机械时间常数Tm和对应的固有放大倍数K。舰载光电系统由于受到横摇、纵摇、艏摇的扰动,其系统辩识的可信度及精度直接影响到调节器参数的设定,从而对稳态和动态精度会有很大的影响。常规公式法求电机机械时间常数在实际应用中非常不便,并且大多数场合不能求得Tm。本文以PC104硬件平台为依托,推导出的近似逼近e指数函数作为阶跃法获取系统辨识的理论依据,并设计了友好的人机交互界面可以方便的显示、修改系统辩识的结果。试验分析表明,应用Origin拟合e指数函数使阶跃法得到的Tm和K拟合可信度达到96%以上,其拟合误差小于0.1,精度完全满足使用要求。解决了实际工程中获取Tm和K精度低、可信度不高的难题。此方法成功地应用在项目中,并对求得电机机械时间常数有很好的通用性和借鉴性。 展开更多
关键词 系统辨识 近似逼近e指数 Origin拟合 阶跃法 可信度
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基于自适应观测器和线性二次型调节器的高性能伺服系统谐振抑制 被引量:10
17
作者 赵寿华 毛永乐 +1 位作者 许翠翠 陈阳生 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期108-117,共10页
由于机械传动装置的限制,高性能伺服系统在高速正反转和快速定位等动态控制过程中容易发生机械谐振。采用考虑传动装置弹性的电机-负载双惯量机械模型,研究伺服系统的机械谐振抑制技术。以电机转速作为系统广义输出,建立基于双惯量机械... 由于机械传动装置的限制,高性能伺服系统在高速正反转和快速定位等动态控制过程中容易发生机械谐振。采用考虑传动装置弹性的电机-负载双惯量机械模型,研究伺服系统的机械谐振抑制技术。以电机转速作为系统广义输出,建立基于双惯量机械模型的参考自适应观测器,实现负载惯量、负载转速和扭力矩的估计。基于观测器的估计状态和参数,设计速度环线性二次型调节器(LQR)来抑制双惯量系统中的机械谐振。为了验证观测器和LQR的有效性,利用Matlab/Simulink进行仿真研究,并在基于TMS320F28335DSP的平台上进行相关实验验证。仿真和实验表明自适应观测器能够较为精确地估计系统的参数和状态,同时也表明基于LQR的状态反馈控制能够有效地抑制传动系统中的机械谐振。 展开更多
关键词 高性能伺服 机械谐振抑制 双惯量系统 自适应观测器 在线线性二次型调节器
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永磁同步电机模糊直接转矩控制仿真 被引量:10
18
作者 杨向宇 朱卫华 姚佳 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期51-55,共5页
针对永磁同步电机直接转矩控制中存在较大转矩脉动的缺点,提出用模糊控制器取代滞环比较器的控制策略.基于Simulink FIS工具箱对模糊直接转矩控制系统进行了仿真.结果表明:通过对转矩误差、定子磁链误差的模糊分级,结合转子位置得到适... 针对永磁同步电机直接转矩控制中存在较大转矩脉动的缺点,提出用模糊控制器取代滞环比较器的控制策略.基于Simulink FIS工具箱对模糊直接转矩控制系统进行了仿真.结果表明:通过对转矩误差、定子磁链误差的模糊分级,结合转子位置得到适合的电压控制矢量,能减小转矩脉动和磁链脉动;模糊直接转矩控制转速和转矩响应优于传统直接转矩控制. 展开更多
关键词 永磁同步电机 模糊逻辑 直接转矩控制 滞环控制器
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基于CAN总线的伺服电机通信控制 被引量:11
19
作者 张新华 李伟 刘强 《机电工程》 CAS 2003年第1期39-41,共3页
介绍了CAN总线与伺服电机的特点 。
关键词 CAN总线 伺服电机 通信控制 伺服控制器 分布式控制 实时控制
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基于模糊PI控制的永磁同步电动机伺服控制器设计 被引量:11
20
作者 杨向宇 蔡晓铭 姚佳 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期15-18,27,共5页
采用模糊PI控制代替传统PI控制的方法 ,以提高永磁同步电动机的控制性能 .该方法通过检测电机转速和定子电流的瞬时值与给定值的偏差和偏差的变化率 ,在线查表选择适当的P、I参数 ,实现了永磁同步电动机的伺服控制 .所有的表格都是通过... 采用模糊PI控制代替传统PI控制的方法 ,以提高永磁同步电动机的控制性能 .该方法通过检测电机转速和定子电流的瞬时值与给定值的偏差和偏差的变化率 ,在线查表选择适当的P、I参数 ,实现了永磁同步电动机的伺服控制 .所有的表格都是通过实践经验制定出来的 .仿真结果表明 ,采用模糊PI控制能够比传统PI控制更加有效地提高系统的响应速度 ,减小电机在暂态和稳态下的转矩脉动 ,以及提高系统运行的稳定性 . 展开更多
关键词 永磁同步电动机 伺服驱动系统 模糊PI控制
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