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基于FPGA的快速反射镜自适应模糊增量式PID控制 被引量：1
1
作者 杨星宇 吕勇 《激光技术》 北大核心 2025年第2期233-238,共6页
为了解决快速反射镜在传统比例-积分-微分(PID)控制下超调量大及稳定所需时间长的问题,引入自适应模糊算法优化控制器参数,提高控制性能。根据音圈电机快速反射镜的构成与工作原理,构建音圈电机快速反射镜的闭环控制模型,并针对模糊控... 为了解决快速反射镜在传统比例-积分-微分(PID)控制下超调量大及稳定所需时间长的问题,引入自适应模糊算法优化控制器参数,提高控制性能。根据音圈电机快速反射镜的构成与工作原理,构建音圈电机快速反射镜的闭环控制模型,并针对模糊控制器中的隶属度函数及论域进行优化;通过现场可编程门阵列实现自适应模糊增量PID控制器,并进行了仿真及实物测试。结果表明,自适应模糊增量式PID控制器能使整体闭环过程“零超调”、“零振荡”,同时相比于传统PID控制器,系统稳定所需的时间缩短了17.5%,系统带宽提高了16.7%。该方法可有效提高快反镜的控制效果,可应用于其它需要高精度控制的系统当中。 展开更多
关键词 光学器件 快速反射镜 模糊比例-积分-微分控制 现场可编程门阵列 音圈电机
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面向电驱多回路液压源的永磁同步电机滑模转速控制
2
作者 商晓恒 张正 +4 位作者 曹学鹏 刘晓辉 高扬 刘晓红 吴文海 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期28-33,共6页
为解决电驱动多回路液压源中传统永磁同步电机(PMSM)控制方法抗干扰能力不足的问题,基于变系数可变边界层指数趋近律,设计一种快速非奇异终端滑模速度控制器。同时,设计高增益扩张状态观测器,用以估计扰动值,并将其前馈补偿到滑模控制... 为解决电驱动多回路液压源中传统永磁同步电机(PMSM)控制方法抗干扰能力不足的问题,基于变系数可变边界层指数趋近律,设计一种快速非奇异终端滑模速度控制器。同时,设计高增益扩张状态观测器,用以估计扰动值,并将其前馈补偿到滑模控制器输出中,实现对扰动的动态补偿。结果表明:相较于传统滑模控制和比例积分(PI)控制方法,该控制策略在响应速度方面分别提高了18%和30%,抗干扰性能方面分别增强了23.8%和38.4%,稳态误差分别减小62.5%、57.4%。因此,该控制策略较传统滑模具有更低的抖振和更小的稳态误差,较PI具有更小超调和更强抗干扰性能,能够满足液压源的多负载特征驱动要求。 展开更多
关键词 多回路液压源 永磁同步电机 滑模控制 负载观测器
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微光栅加速度计电磁力闭环反馈系统设计
3
作者 高世杰 赵锐 +3 位作者 石云波 由成欣 田力 闫晓朋 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第10期68-72,77,共6页
设计了一种基于电磁力反馈的闭环控制系统,解决了微光栅加速度计线性度差和量程有限的问题,满足微光栅加速度计在惯性导航中的需求。通过仿真验证加速度计在±1g_n(g_n=9.8 m/s^(2))范围内的性能,以评估其在深海潜航器惯性导航中的... 设计了一种基于电磁力反馈的闭环控制系统,解决了微光栅加速度计线性度差和量程有限的问题,满足微光栅加速度计在惯性导航中的需求。通过仿真验证加速度计在±1g_n(g_n=9.8 m/s^(2))范围内的性能,以评估其在深海潜航器惯性导航中的实际应用能力。建立了电磁驱动器模型并进行有限元仿真分析,仿真结果表明,电磁驱动器在输入电流为40.63 mA时产生2.61 mN的电磁力,这与1g_(n)加速度作用于质量块时产生的惯性力相当,使质量块能够在±1g_(n)加速度范围内保持最佳工作位置。仿真验证了闭环系统的输出在±1g_(n)范围呈现良好的线性关系,相关系数R^(2)为0.9997,灵敏度为29.15 V/g_(n)。本文设计的电磁力闭环控制系统将加速度计的量程扩展至±1g_(n),相较传统开环系统提升533.3倍。 展开更多
关键词 加速度计 电磁力反馈 闭环控制 有限元仿真
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考虑曲线路况的网联车辆队列控制研究
4
作者 邓福桐 文世喜 +1 位作者 赵园 胡玲艳 《控制工程》 北大核心 2025年第5期821-829,共9页
针对考虑曲线路况下的网联车辆队列控制问题进行研究。首先,结合曲线道路因素分析了车辆动力学特性;然后,考虑车间通信存在的数据丢包以及车辆执行机构存在的延时影响,构建了具有延时、切换形式的车辆队列跟踪控制系统;其次,结合切换系... 针对考虑曲线路况下的网联车辆队列控制问题进行研究。首先,结合曲线道路因素分析了车辆动力学特性;然后,考虑车间通信存在的数据丢包以及车辆执行机构存在的延时影响,构建了具有延时、切换形式的车辆队列跟踪控制系统;其次,结合切换系统理论与李雅普诺夫稳定性理论,得到了能够保证此车辆队列跟踪控制系统稳定的控制器存在条件,并以此设计反馈控制器,并分析队列稳定性;最后,利用仿真实验验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 队列控制 丢包 执行器时延 队列稳定性
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小体积电缆管道打磨机器人控制系统设计
5
作者 何玉灵 薛瑞 +4 位作者 代德瑞 庞子旺 孔凡坊 张翼 占鹭林 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期93-99,共7页
地下电缆已成为城市电网的重要组成部分,但目前施工过程中电缆易因管道错位问题而被划伤,亟需设计一款电缆管道边缘打磨机器人,提前排除电缆划伤隐患,其中机器人的软硬件控制系统是设计的重中之重。在此背景下,开发了一个基于STM32的硬... 地下电缆已成为城市电网的重要组成部分,但目前施工过程中电缆易因管道错位问题而被划伤,亟需设计一款电缆管道边缘打磨机器人,提前排除电缆划伤隐患,其中机器人的软硬件控制系统是设计的重中之重。在此背景下,开发了一个基于STM32的硬件电路、软件控制系统的上位机操作界面。使用EDA软件设计系统部分硬件电路,包括最小系统板、降压电路、CAN通信电路和电机驱动电路;在Keil5软件中,应用串级PID控制算法设计了各模块的软件控制程序;基于C#语言,使用Visual Studio软件设计了上位机人机交互界面。经过样机制作与实验验证,证明了该机器人整体功能完善,能够通过上位机界面实现图像传输、机器人行进以及管壁打磨等功能,完全能够满足小体积电缆管道打磨机器人的作业要求。 展开更多
关键词 电缆管道 打磨机器人 控制系统设计 硬件电路 STM32 串级PID CAN
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基于LCC-CS结构的多接收无线电能传输系统研究
6
作者 王允建 李丙欣 任淯琳 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期21-24,28,共5页
随着无线电能传输(WPT)应用的发展,多接收WPT系统因一个发射端可以为多个接收端同时供电,近年来受到广泛关注。研究了LCC-CS谐振补偿下的多接收端WPT系统的功率分配问题,分析了其传输特性。推导出当忽略系统交叉耦合时,功率分配与负载... 随着无线电能传输(WPT)应用的发展,多接收WPT系统因一个发射端可以为多个接收端同时供电,近年来受到广泛关注。研究了LCC-CS谐振补偿下的多接收端WPT系统的功率分配问题,分析了其传输特性。推导出当忽略系统交叉耦合时,功率分配与负载变化值呈反比,当交叉耦合存在时,提出一种通过采用解耦控制,添加可调电容,实现系统的输出功率调节的方法。最后,通过仿真实验验证了所提功率分配方法的可行性,解耦控制的正确性。实验结果证明:通过调节可变电容的大小可以实现系统的解耦。 展开更多
关键词 无线电能传输 多接收端 PI控制 功率分配 LCC-CS补偿网络
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空间红外小目标检测系统虚拟实验平台设计
7
作者 樊香所 李婷婷 +1 位作者 覃文琳 陈华金 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第6期203-210,共8页
基于MATLAB的APP Designer开发的空间小目标检测系统虚拟实验平台,具有检测与跟踪空天背景下弱小目标的卓越功能。构建该平台时,针对红外背景下弱小目标检测难题提出新的算法,包括改进的各向异性滤波背景建模算法、基于运动估计的能量... 基于MATLAB的APP Designer开发的空间小目标检测系统虚拟实验平台,具有检测与跟踪空天背景下弱小目标的卓越功能。构建该平台时,针对红外背景下弱小目标检测难题提出新的算法,包括改进的各向异性滤波背景建模算法、基于运动估计的能量增强算法及基于多方向能量估计的目标检测算法。凭借这三种核心算法可稳定准确完成弱小目标检测任务。此外,为直观感受算法对比效果,平台引入多种背景建模、能量增强及目标检测方法。用户可根据不同的空天场景特性灵活选择算法,还可自行设置起始序列号、阈值等关键参数。借助此虚拟仿真平台,用户可直观感知不同方法对检测结果的影响差异。大量实验结果充分验证了该空间小目标检测系统在理论与实际应用中的正确性和实用性。 展开更多
关键词 弱小目标 检测与跟踪 图形用户界面 实验教学
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双电机模型前馈PD同步控制
8
作者 贺帅宇 吴从义 +1 位作者 张涛 胡军华 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第3期150-154,共5页
双电机同步运行过程中各独立电机的运动控制不仅对各自的速度与位移误差产生作用,也会影响双电机之间的同步误差,从而使得高精度同步运动控制面临挑战。为此,基于伺服电机电流-旋转角速度动力学模型设计了PD反馈控制参数和基于目标速度... 双电机同步运行过程中各独立电机的运动控制不仅对各自的速度与位移误差产生作用,也会影响双电机之间的同步误差,从而使得高精度同步运动控制面临挑战。为此,基于伺服电机电流-旋转角速度动力学模型设计了PD反馈控制参数和基于目标速度的前馈补偿,并结合闭环特征根方程调整优化了PD反馈控制参数,提出了一种基于模型前馈的PD控制方法用于双电机的同步运动控制。通过与传统的补偿PD控制进行仿真对比,结果表明:所提出的控制方法位置同步精度与传统PD控制相比提升了约50.85%,同步控制响应速度提升了约45.45%。 展开更多
关键词 双电机 模型前馈 PD控制 同步运动控制 同步精度 同步速度
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基于车辆编队反馈控制器优化研究
9
作者 赵晓鹏 王国权 +1 位作者 安先龙 冯英杰 《电子测量技术》 北大核心 2025年第12期128-136,共9页
针对车辆编队控制中传统的控制策略难以同时满足系统鲁棒性和高精度跟踪的要求,尤其是在面对外部扰动和模型不确定性时,这一问题更加突出。本文提出了一种基于线性反馈控制与车辆运动状态估计相结合的融合算法(LFC-MSE),以提高跟随车速... 针对车辆编队控制中传统的控制策略难以同时满足系统鲁棒性和高精度跟踪的要求,尤其是在面对外部扰动和模型不确定性时,这一问题更加突出。本文提出了一种基于线性反馈控制与车辆运动状态估计相结合的融合算法(LFC-MSE),以提高跟随车速度和角速度的精确性,进而减小外部扰动和通信延迟带来的不利影响。通过反馈线性化部分将车辆编队这种非线性系统转化为线性系统去求解,设计出车辆编队系统的控制器,在通信延时方面,对车辆的运动状态进行估计,提高整个系统的响应速度和控制精度。最后在CarSim-Simulink的联合仿真环境中,搭建车辆编队的动力学模型、参数模型和控制模型,对论文的LFC-MSE算法进行仿真验证。仿真结果表明,在该算法控制下跟随车辆相较于领航车辆横向误差在0.5 m内、纵向轨迹误差在1.5 m之内,而且LFC-MSE控制方案在保持编队稳定性、响应速度及减少能耗方面表现更优。 展开更多
关键词 车辆编队 领航跟随者法 反馈线性化控制 控制器设计 LFC-MSE算法
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单极子超宽带七陷波天线设计与研究
10
作者 宋梦欣 孙学宏 +2 位作者 刘丽萍 刘洪顺 张彦鹏 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期25-28,共4页
为了滤除窄带信号对超宽带(UWB)通信系统的干扰,设计了一种微带馈电的单极子七陷波超宽带天线。通过对辐射贴片切角,天线带宽可覆盖到2.99~13.37 GHz。通过添加不同尺寸的矩形开口谐振器和U型枝节,产生7个陷波带。利用电磁仿真软件对天... 为了滤除窄带信号对超宽带(UWB)通信系统的干扰,设计了一种微带馈电的单极子七陷波超宽带天线。通过对辐射贴片切角,天线带宽可覆盖到2.99~13.37 GHz。通过添加不同尺寸的矩形开口谐振器和U型枝节,产生7个陷波带。利用电磁仿真软件对天线进行仿真表明:天线可有效滤除INSAT波段(3.99~4.34 GHz),无线局域网WLAN波段(5.45~6.01 GHz),X波段下行频(7.02~7.15 GHz),国际电信联盟波段(8.01~8.53 GHz),X波段(8.80~9.42 GHz,9.91~10.72 GHz,11.24~11.55 GHz)的干扰。除陷波频段外,该天线具有良好的性能与全向辐射特性,适合应用于各类超宽带系统中。 展开更多
关键词 超宽带 陷波特性 单极子 谐振结构 U型枝节
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基于KNN-LASSO-PPC法的改进BitCN-LSTM短期光伏功率预测
11
作者 贺宇轩 王锟 +2 位作者 曾进辉 刘颉 周武定 《电子测量技术》 北大核心 2025年第15期42-51,共10页
针对光伏出力受天气条件随机性和波动性影响的特点,提出一种基于KNN-LASSO-PCC法的改进BitCN-LSTM神经网络短期光伏功率预测方法。首先,采用KNN对数据集进行清洗,再结合LASSO与PCC进行多层特征筛选;然后,在传统BitCN-LSTM方法基础上加入... 针对光伏出力受天气条件随机性和波动性影响的特点,提出一种基于KNN-LASSO-PCC法的改进BitCN-LSTM神经网络短期光伏功率预测方法。首先,采用KNN对数据集进行清洗,再结合LASSO与PCC进行多层特征筛选;然后,在传统BitCN-LSTM方法基础上加入GRU与Elman神经网络,其中,GRU解决长时间依赖问题和参数优化问题,Elman网络增强局部时序建模和记忆能力;最后,在多层特征筛选下选取直角辐射、散角辐射、气温和湿度作为输入变量,选取光伏电站各时段发电功率的预测值作为最终输出,进行为期1~3天间隔15 min进行一次预测的仿真,所得的最优评估指标平均绝对误差、均方误差以及平均绝对百分比误差分别为9.9763%、1.7029%和10.6267%,训练时间和最优测试时间分别为181.3051 s和0.058932 s,相较于其他常见的短期光伏预测模型精度更高,速度更快。 展开更多
关键词 光伏功率预测 多层特征筛选 K近邻算法 埃尔曼网络 门控循环单元
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钢针置换快速精准自动对焦技术
12
作者 俞冰磊 宁雨飞 +1 位作者 罗福源 瞿书涯 《工具技术》 北大核心 2025年第10期139-145,共7页
为实现碳纤维立体织物自动置换装置中图像处理模块准确定位钢针的要求,提出一种自动对焦方法。该方法以Laplacian能量函数作为清晰度评价函数,采用静态阈值分割方法分离目标钢针与背景,通过一种爬山算法结合先验特性曲线进行预测的对焦... 为实现碳纤维立体织物自动置换装置中图像处理模块准确定位钢针的要求,提出一种自动对焦方法。该方法以Laplacian能量函数作为清晰度评价函数,采用静态阈值分割方法分离目标钢针与背景,通过一种爬山算法结合先验特性曲线进行预测的对焦搜索策略实现对目标钢针的自动对焦。实验证明,该方法具有较高的对焦精度和重复对焦精度,相机往复运动次数少、耗时时间短,在自动置换的工业场景下具有较好的适应性、稳定性与高效性。 展开更多
关键词 自动对焦技术 对焦搜索策略 对焦窗口选择 爬山搜索法 先验特性曲线
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激光通信粗跟踪系统综合建模与多目标互补控制
13
作者 刘之鹤 孙崇尚 +1 位作者 于思源 李智斌 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期322-335,共14页
为了抑制摩擦对激光通信粗跟踪系统低速控制性能的影响,同时突破传统控制方法跟踪性能和抗扰性能之间相互制约的关系,提出了一种综合建模与多目标互补控制方法。首先,将正弦扫频和伪随机序列得到的频率响应进行组合处理,得到更加精确的... 为了抑制摩擦对激光通信粗跟踪系统低速控制性能的影响,同时突破传统控制方法跟踪性能和抗扰性能之间相互制约的关系,提出了一种综合建模与多目标互补控制方法。首先,将正弦扫频和伪随机序列得到的频率响应进行组合处理,得到更加精确的频率响应,通过Hankel矩阵辨识得到系统的阶次和参数,并量化分析模型不确定性。其次,建立粗跟踪系统的Stribeck摩擦模型,设计基于摩擦模型的前馈补偿控制,改善低速跟踪的死区问题。最后,在多目标互补控制的框架下,采用混合灵敏度控制设计了粗跟踪系统控制器,有效解决系统性能与鲁棒性之间的矛盾,并与PID、干扰观测器和自抗扰控制方法进行对比。实验结果显示,相比于PID、干扰观测器和自抗扰控制,多目标互补控制在进行0.5 Hz正弦输入信号跟踪时的最大误差分别减少25.5%、18.9%、12.3%,均方根误差分别降低14.8%、13.3%、14.2%,且在10~100 rad/s的工作带宽内具有更强的抗扰能力。结果表明,提出的综合建模方法可有效提升粗跟踪系统的建模精度,多目标互补控制方法可同时兼顾系统的跟踪性能和抗扰性能。 展开更多
关键词 激光通信粗跟踪系统 综合建模 Stribeck摩擦模型 混合灵敏度控制 多目标互补控制
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基于改进Stanley算法的目标假车路径跟踪控制 被引量：4
14
作者 李文礼 易帆 +2 位作者 封坤 王戡 张智勇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第2期20-31,共12页
为了满足智能汽车封闭场地测试的需求,开发了一种智能车场地测试用软目标车,能够有效地提高场地测试的安全性和效率。在封闭场地功能场景的测试中,软目标车应能够按照预设的GPS轨迹高精度行驶。为了提高目标车的路径跟踪精度,设计了基... 为了满足智能汽车封闭场地测试的需求,开发了一种智能车场地测试用软目标车,能够有效地提高场地测试的安全性和效率。在封闭场地功能场景的测试中,软目标车应能够按照预设的GPS轨迹高精度行驶。为了提高目标车的路径跟踪精度,设计了基于偏差的比例、积分、微分和Stanley控制算法的横纵向控制器,基于遗传算法得到Stanley控制算法参数的最优知识库,利用模糊控制算法实现Stanley控制算法参数的自适应调节,基于Carsim和Matlab/Simulink联合建立了软目标车仿真模型,最后在封闭场地中进行实车验证。结果表明:提出的控制方法能够满足智能汽车封闭场地测试要求。 展开更多
关键词 软目标车 粒子群优化算法 遗传算法 模糊控制
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长距离输水管道自动化监控系统的设计与研究 被引量：1
15
作者 李大可 王琪 +1 位作者 李玉超 李晓彤 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期324-329,共6页
为实现提高长距离输水管道远程调度、智能监控及安全监测之目的,本文在南水北调“北三县”供水工程中引入自动监控、视频监控、分布式光纤传感技术及智能井盖监测技术,并重点介绍了综合管控平台应用管理中管网漏损监测子系统与智能井盖... 为实现提高长距离输水管道远程调度、智能监控及安全监测之目的,本文在南水北调“北三县”供水工程中引入自动监控、视频监控、分布式光纤传感技术及智能井盖监测技术,并重点介绍了综合管控平台应用管理中管网漏损监测子系统与智能井盖监测子系统的工作原理。在综合管控信息化平台大数据的支撑下,实现了对供水工程内全要素及供水调度管理全过程的精准化、智能化监控,特别是,解决了长距离管网漏损的预警监测、故障定位及阀井井盖的实时状态监测、有限空间监控,对于供水工程的安全运行具有重大意义。 展开更多
关键词 自动化监控 长距离输水管道 管网漏损 分布式光纤安全预警技术 智能井盖监测技术
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事件触发机制下旋转倒立摆的漏斗跟踪控制
16
作者 段玉林 汪宇陆 +1 位作者 彭诗月 龙离军 《控制工程》 北大核心 2025年第5期788-796,共9页
为节约网络资源,提高复杂系统的控制性能,针对旋转倒立摆非线性系统模型,提出一种事件触发机制下的漏斗跟踪控制方案。首先,利用漏斗控制方法,构建与跟踪误差相关的归一化函数和障碍函数;其次,设计基于反步法的漏斗控制律;最后,设计事... 为节约网络资源,提高复杂系统的控制性能,针对旋转倒立摆非线性系统模型,提出一种事件触发机制下的漏斗跟踪控制方案。首先,利用漏斗控制方法,构建与跟踪误差相关的归一化函数和障碍函数;其次,设计基于反步法的漏斗控制律;最后,设计事件触发漏斗控制器,并提出一种新型事件触发机制,通过引入幂函数,设计与漏斗控制律的幂函数相关的触发阈值,在保证系统性能的情况下节约通信资源。理论分析表明:①闭环系统内所有信号都是有界的;②控制器能够保证倒立摆摆杆跟踪参考信号;③对于∀t≥0,跟踪误差一直在预设的性能漏斗内演化,且排除奇诺现象。最后,通过模拟仿真验证方案的实用性和有效性。 展开更多
关键词 漏斗控制 反步法 事件触发机制 旋转倒立摆 非线性系统 跟踪控制
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压电叠堆致动器在大刚度负载下位移损失因素分析
17
作者 张段芹 杨闻涛 +2 位作者 张敬航 陈瑶瑶 刘旭玲 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期129-134,共6页
通过测量大刚度负载下压电叠堆微动台的位移输出特性,表明其输出位移明显小于商用压电叠堆说明书中的预期值,且随着压电叠堆上预压力的增大,其输出位移先增大后减小。经分析发现,在大刚度负载、低预压力下,压电叠堆与负载之间的机械接... 通过测量大刚度负载下压电叠堆微动台的位移输出特性,表明其输出位移明显小于商用压电叠堆说明书中的预期值,且随着压电叠堆上预压力的增大,其输出位移先增大后减小。经分析发现,在大刚度负载、低预压力下,压电叠堆与负载之间的机械接触刚度与叠堆刚度在同一数量级,驱动端有效刚度的减小将导致输出位移损失;随着预压力的增大,压电叠堆内非180°畴重定向增强了压电效应,且机械接触刚度增大直至极限值。但叠堆的压电系数在压力过大时会因退极化而降低,故微动台总体上将有较大的位移损失,且在接触刚度和退极化两种因素作用下,位移在某预压力时达到极值。 展开更多
关键词 压电叠堆致动器 大刚度负载 位移损失 预压力 微动台
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压电快速反射镜H_(∞)范数优化的干扰观测器设计
18
作者 张桂林 苗锡源 刘浩天 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第10期178-189,共12页
压电快速反射镜在实际工作中容易受到扰动影响,而传统的控制方法常常难以兼顾跟踪性能和抗干扰能力,导致干扰难以被有效抑制。为此,提出了一种基于H_(∞)范数优化的干扰观测器设计方法。首先,在PI逆模型线性化的基础上辨识了系统的标称... 压电快速反射镜在实际工作中容易受到扰动影响,而传统的控制方法常常难以兼顾跟踪性能和抗干扰能力,导致干扰难以被有效抑制。为此,提出了一种基于H_(∞)范数优化的干扰观测器设计方法。首先,在PI逆模型线性化的基础上辨识了系统的标称模型,并在频域中建立了模型不确定性的描述。随后,依据对闭环频率特性和鲁棒稳定性需求,选取性能评价函数,并转化到标准的无约束H_(∞)控制框架,求得最优干扰观测器。实验结果表明,H_(∞)范数优化的干扰观测器在性能上明显优于同阶的Butterworth滤波器。具体而言,其扰动抑制带宽提升了28%,在100 Hz和150 Hz频率下,扰动对输出的影响分别减少了50%和39.5%。这些结果充分验证了所提出方法在提高系统鲁棒性和动态响应方面的有效性。 展开更多
关键词 压电快速反射镜 干扰观测器 H_(∞)范数优化 模型不确定性 H_(∞)控制框架
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滚珠丝杠进给系统改进预设性能无模型自适应滑模控制
19
作者 曲星宇 张爽 彭成坤 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期169-182,共14页
滚珠丝杠进给系统(BSFS)作为广泛应用于工业自动化设备的传动机构,受限于模型参数不确定性及机械系统动态特性时变,传统的依赖于模型的控制器难以使其获得良好的定位和跟踪控制性能,为此,提出一种改进预设性能无模型自适应积分终端滑控... 滚珠丝杠进给系统(BSFS)作为广泛应用于工业自动化设备的传动机构,受限于模型参数不确定性及机械系统动态特性时变,传统的依赖于模型的控制器难以使其获得良好的定位和跟踪控制性能,为此,提出一种改进预设性能无模型自适应积分终端滑控制方法。首先,依据无模型自适应控制方法建立了滚珠丝杠进给系统紧格式动态线性化数据模型;其次,引入离散时间扩展状态观测器在线估计并补偿BSFS中存在的复合干扰。在此基础上,设计一种改进的预设性能函数和误差转换函数,构造了确保系统有限时间收敛的积分终端滑模面,并引入随滑模函数值变化自适应调整切换增益的离散趋近律,从而实现无模型、低复杂度且高性能的控制目标;再次,通过引入响应曲面法,分析了所设计的控制器参数对于系统的收敛速度和稳态精度的影响。通过实验验证所提策略能够定量约束BSFS跟踪及定位误差,在削弱抖振及提高系统抗干扰能力的同时保证系统误差快速收敛。 展开更多
关键词 滚珠丝杠进给系统 预设性能 无模型自适应 积分终端滑模控制 响应曲面法
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基于运动学模型的五轴机床RTCP参数标定方法
20
作者 朱文志 孙一兰 王品 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第8期37-43,共7页
针对五轴机床RTCP参数标定方法的重复性差以及精度低的问题,提出一种基于RTCP运动学模型对RTCP参数进行精度修正的方法。运用最小二乘法进行初步标定,将初步标定的RTCP参数补偿到系统内部,验证其精度,最后将初步标定的RTCP参数和实际的... 针对五轴机床RTCP参数标定方法的重复性差以及精度低的问题,提出一种基于RTCP运动学模型对RTCP参数进行精度修正的方法。运用最小二乘法进行初步标定,将初步标定的RTCP参数补偿到系统内部,验证其精度,最后将初步标定的RTCP参数和实际的机床结构参数结合RTCP运动学模型进行仿真,根据触发式探头球心与标准球球心相对位置误差反推RTCP参数的误差,对初步标定的RTCP参数进行精度修正。经多组实验验证,运动学模型修正之后的径向误差小于0.01 mm,对比修正前的0.01~0.10 mm,精度有了很大的提升。 展开更多
关键词 五轴机床 RTCP参数 最小二乘法 初步标定 运动学模型
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