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开放式结构交流同步伺服电动机控制系统在单轴机器人、机械臂上的应用 被引量:1
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作者 杨文博 方杰 +1 位作者 郁敏杰 翟弘毅 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第9期17-20,共4页
分析了单轴机器人、机械臂控制系统的技术要求及系统工作流程,设计了系统的结构,并详细描述了系统的开放式架构与应用实现方案。
关键词 单轴机器人 机械臂 开放式结构 交流同步伺服电动机控制系统
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永磁同步电动机交流伺服系统控制新方法 被引量:5
2
作者 王波 史小平 《控制工程》 CSCD 2005年第2期180-182,共3页
设计了基于TI的DSP专用电机控制芯片TMS320F240的永磁同步电动机(PMSM)交流伺服系统,它很好地解决了伺服系统中PWM生成、电动机速度反馈大小、方向和电动机电流反馈等问题,系统硬件得到了极大的简化,提高了系统的可靠性。该系统采用软... 设计了基于TI的DSP专用电机控制芯片TMS320F240的永磁同步电动机(PMSM)交流伺服系统,它很好地解决了伺服系统中PWM生成、电动机速度反馈大小、方向和电动机电流反馈等问题,系统硬件得到了极大的简化,提高了系统的可靠性。该系统采用软件化控制,只需较少的外围硬件,降低了硬件成本。实验结果说明,该系统实现了高性能和高性价比。 展开更多
关键词 速度伺服系统 永磁同步电动机 电压空间矢量 SVPWM DSP
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基于模糊自抗扰控制器的永磁同步电动机伺服系统 被引量:52
3
作者 黄庆 黄守道 +3 位作者 伍倩倩 李孟秋 黄科元 匡江传 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期294-301,共8页
针对永磁同步电机伺服系统要求高精度、快速响应及稳态性能好等问题,该文设计了一种新型永磁同步电动机模糊自抗扰位置伺服控制系统。首先,根据自抗扰与模糊控制原理,设计了模糊自抗扰控制器;其次,通过对位置速度环控制器的改进,使得在... 针对永磁同步电机伺服系统要求高精度、快速响应及稳态性能好等问题,该文设计了一种新型永磁同步电动机模糊自抗扰位置伺服控制系统。首先,根据自抗扰与模糊控制原理,设计了模糊自抗扰控制器;其次,通过对位置速度环控制器的改进,使得在保持原自抗扰控制器特点的同时减少了可调参数,改善了系统控制性能,并在此基础上,对交轴输出方程进行分析,提出了一种新的位置环模糊自抗扰控制方案,在保证系统动态性能的同时,提高了抗负载扰动的能力;最后,通过仿真和实验验证,改进后的系统具有响应速度快、无超调、控制精度高的特点,对负载及系统内部参数变化具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 伺服系统 位置环 模糊控制 自抗扰控制
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滑模控制永磁同步电动机位置伺服系统抖振 被引量:25
4
作者 黄佳佳 周波 +1 位作者 李丹 方斯琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期41-47,共7页
针对传统滑模控制应用于伺服系统存在的实际问题,本文设计了一种新型的滑模控制器。有别于传统削弱抖振的方法,对控制量采取先微分后积分处理,使输出不含非线性项,有效地削弱了抖振,同时提高了跟踪精度。对于位置伺服系统采用传统滑模... 针对传统滑模控制应用于伺服系统存在的实际问题,本文设计了一种新型的滑模控制器。有别于传统削弱抖振的方法,对控制量采取先微分后积分处理,使输出不含非线性项,有效地削弱了抖振,同时提高了跟踪精度。对于位置伺服系统采用传统滑模控制时速度不可控问题,文中提出对速度和位置分时进行滑模控制,可靠地实现了位置跟踪和速度控制,同时提高了系统的快速性。仿真和实验均证明了所设计的滑模控制方案的可行性和优越性。 展开更多
关键词 滑模变结构控制 永磁同步电动机 伺服系统 削弱抖振
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高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计 被引量:41
5
作者 郭庆鼎 周悦 郭威 《电机与控制学报》 EI CSCD 1998年第4期208-212,共5页
详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机(PMLSM)驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先,在空载情况下,由静态实验获得非线性摩擦系数模型,通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次,由递推最小二乘估计器RLS和负... 详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机(PMLSM)驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先,在空载情况下,由静态实验获得非线性摩擦系数模型,通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次,由递推最小二乘估计器RLS和负载扰动力观测器构成的估计器,估计动子质量、粘滞摩擦系数和负载扰动力。设计积分—比例IP位置控制器以满足跟踪指令和抑制扰动。将观测的负载扰动力前馈,进一步增强系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 直线同步电动机 永磁电机 伺服系统 位置控制
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模糊模型算法控制的永磁同步电动机位置伺服系统 被引量:16
6
作者 许振伟 蒋静坪 骆再飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期99-102,共4页
提出一种模糊预测控制算法 ,它兼有模糊控制和预测控制的优点 ,对被控对象的数学模型要求不高 ,能够克服传统控制方法中由于电机参数测量不准而带来的建模困难 ,并且具有较好的鲁棒性和实时性。本文将模糊模型算法控制应用于永磁同步电... 提出一种模糊预测控制算法 ,它兼有模糊控制和预测控制的优点 ,对被控对象的数学模型要求不高 ,能够克服传统控制方法中由于电机参数测量不准而带来的建模困难 ,并且具有较好的鲁棒性和实时性。本文将模糊模型算法控制应用于永磁同步电动机位置伺服系统中。仿真和试验结果表明 。 展开更多
关键词 模糊控制 模型算法控制 永磁同步电动机 位置伺服系统
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基于反馈线性化的交流直线永磁同步伺服电动机速度跟踪控制 被引量:32
7
作者 张纯明 郭庆鼎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期5-9,共5页
根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提... 根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提高速度跟踪的快速性和精确性。最后 ,通过MATLAB 5 3进行计算机仿真实验研究 ,结果表明线性化后的系统模型是简单适用的 。 展开更多
关键词 交流直线永磁同步伺服电动机 反馈线性化 速度跟踪控制
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矢量控制永磁同步交流伺服电动机初始磁极位置搜索方法 被引量:5
8
作者 张军 林家泉 +1 位作者 王旭 滕立波 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第8期63-66,共4页
在电机启动时,通过连续控制电机的定子磁场的幅值和方向,使交流永磁同步电机转子在一定的小范围内摆动。通过预装的霍尔位置传感器和增量式编码器的输出信号,DSP采用粗精两级磁极搜索方法,获得转子磁极的精确位置,并缩短了搜索过程。文... 在电机启动时,通过连续控制电机的定子磁场的幅值和方向,使交流永磁同步电机转子在一定的小范围内摆动。通过预装的霍尔位置传感器和增量式编码器的输出信号,DSP采用粗精两级磁极搜索方法,获得转子磁极的精确位置,并缩短了搜索过程。文章研究了详细的磁极摆动搜索方法,并给出一种实用的计算方法。通过试验与仿真对该方法进行了研究,在文中给出了实验结果。 展开更多
关键词 永磁同步交流伺服电动机 霍尔位置传感器 增量式编码器 矢量控制 初始磁极位置
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永磁同步电机伺服系统平坦控制研究
9
作者 曹生志 王洪希 +2 位作者 段炼 禹天凤 王蔼祥 《机床与液压》 北大核心 2025年第10期86-92,共7页
为了提升永磁同步电机(PMSM)伺服系统的轨迹跟踪动静态性能,提出一种基于微分平坦的伺服系统三闭环新型控制策略。对永磁同步电机数学模型进行分析,并证明其平坦性。为了进一步增强系统的自适应性和鲁棒性,引入扩展卡尔曼观测器来估计... 为了提升永磁同步电机(PMSM)伺服系统的轨迹跟踪动静态性能,提出一种基于微分平坦的伺服系统三闭环新型控制策略。对永磁同步电机数学模型进行分析,并证明其平坦性。为了进一步增强系统的自适应性和鲁棒性,引入扩展卡尔曼观测器来估计转子位置,并将其作为平坦控制器的反馈部分,以实现系统有效补偿;基于伺服系统的三闭环微分平坦控制结构,设计其电流、速度及位置控制器;最后,搭建系统仿真模型,与传统PI控制方法进行对比,通过仿真验证所提控制策略的有效性和优越性。结果表明:与传统PI控制相比,采用平坦控制策略在控制伺服系统过程中具有更快的响应速度和更高的位置跟踪精度,显著提升了伺服系统的动态性能,同时对外部负载扰动具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 微分平坦控制 扩展卡尔曼观测器 位置伺服系统
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交流电源系统DCS控制器数据多通道同步采样方法
10
作者 肖星 范德和 +1 位作者 陈斌 罗海鑫 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第4期463-469,共7页
【目的】在交流电源系统中,分布式控制系统(DCS)控制器作为核心部件,负责实时采集和处理各类关键数据,这些数据对系统的稳定运行和故障预警至关重要。然而,在实际应用中,DCS控制器数据采集过程受外部电磁干扰、硬件故障等因素影响,导致... 【目的】在交流电源系统中,分布式控制系统(DCS)控制器作为核心部件,负责实时采集和处理各类关键数据,这些数据对系统的稳定运行和故障预警至关重要。然而,在实际应用中,DCS控制器数据采集过程受外部电磁干扰、硬件故障等因素影响,导致数据丢失或其他异常问题发生,使数据密度变得难以确定,进而影响系统的可靠性和准确性。基于此,提出一种针对交流电源系统DCS控制器数据多通道同步采样方法,以解决数据采集过程中的干扰和缺失问题,提升数据质量和系统性能。【方法】信号调理电路预处理来自不同通道的模拟数据信号,确保信号质量满足模数转换器(ADC)转换要求。现场可编程门阵列(FPGA)作为控制中心,利用其并行处理能力和编程灵活性,精确控制各通道ADC转换过程,实现高精度、低延迟的同步采样,有效解决了采样不同步导致的相位偏差和数据不一致问题。针对数据缺失,采用Clearbout理论进行数据插补,基于信号时频特性和已知数据点相关性智能估计并填补缺失数据,保障数据连续性和完整性。同时,结合蚁群算法优化同步采样方法,通过模拟蚂蚁寻找食物的信息素更新机制,动态调整采样参数以提升采样效率和准确性。【结果】多通道同步采样方法显著提升了DCS控制器的数据采集性能。采集后的DCS数据频谱图与实际的数据频谱图高度一致,验证了采样方法的准确性和可靠性;采样速度明显提升,满足了交流电源系统对数据实时性的高要求。【结论】综上所述,方法结合FPGA控制实现了高精度、低延迟的多通道同步采样,解决了相位偏差和数据不一致问题;引入Clearbout理论和蚁群算法,有效保障了数据完整性并优化了采样方法;设计的多通道数据上传机制避免了数据上传过程中存在的冲突,确保了数据传输的顺畅。这些创新不仅提升了交流电源系统DCS控制器的数据采集能力,也为同类系统的设计和优化提供了参考,有助于提高整个交流电源系统的稳定性和可靠性,降低因数据异常导致的系统故障风险,对保障电力系统的安全运行具有重要意义。 展开更多
关键词 交流电源系统 DCS数据 高速多通道 数据采集 FPGA控制 数据同步采样 Clearbout理论 缺失值插补
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永磁同步电动机位置伺服系统 被引量:139
11
作者 王宏 于泳 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期151-155,共5页
永磁同步电动机容易控制,动态特性好,适用于中小功率的高性能伺服场合。该文设计了用于机器人关节驱动的永磁同步电机位置伺服系统,研究了改进的变参数PID的控制方法,实验证明它是一种经典实用,性能很好的控制策略。
关键词 永磁同步电动机 位置伺服系统 控制策略 PID控制 交流调速系统 矢量控制
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二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统 被引量:20
12
作者 史敬灼 徐殿国 +1 位作者 王宗培 张劲松 《电机与控制学报》 EI CSCD 2000年第3期135-139,147,共6页
推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性,指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的... 推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性,指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的控制策略来研究、设计。 展开更多
关键词 混合式步进电动机 矢量控制 位置伺服系统
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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
13
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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基于逆变器死区特性的永磁同步电动机系统的μ-修整变结构控制 被引量:21
14
作者 王家军 许镇琳 +1 位作者 王豪 孟明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期148-152,共5页
永磁同步电动机调速系统由PWM逆变器、永磁同步电动机和机械负载三部分组成,每个部分都具有非线性特性和参数的不确定性。因为PWM逆变器死区的存在,在低速以及调制频率很高时,死区特性将会导致逆变器的 输出电压包含很大的谐波分量,使... 永磁同步电动机调速系统由PWM逆变器、永磁同步电动机和机械负载三部分组成,每个部分都具有非线性特性和参数的不确定性。因为PWM逆变器死区的存在,在低速以及调制频率很高时,死区特性将会导致逆变器的 输出电压包含很大的谐波分量,使得电机转矩发生很大的脉动,甚至导致系统的不稳定。有些学者采用变结构控制降低死区的影响,由于变结构控制本身具有抖振现象,这使得所设计的控制器在到达滑模平面之前很容易激起系统的未建模动态,导致系统无法克服逆变器死区的影响。该文采用具有“.修整项的自适应滑模变结构控制方法来降低抖振对永磁同步电动机系统的影响。设计两个参数,通过调节设计参数可以很容易控制抖振。该控制器对参数摄动和外部扰动具有很强的鲁棒性,控制器不但可以消除逆变器死区的影响,同时还可以使系统全局稳定并且达到准确的位置跟踪。最后利用MATLAB对整个系统进行了仿真,仿真结果证明该设计方案优于自适应变结构控制方法。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 调速系统 μ-修整变结构控制 逆变器 死区特性
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永磁同步电动机直接转矩控制系统仿真 被引量:9
15
作者 陶生桂 袁登科 毛明平 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期991-995,共5页
在以转子速度旋转的坐标系中建立永磁同步电动机的数学模型 ,针对整个交流传动控制系统进行建模 ,详细介绍一些关键环节的实现方法 ,并借助Matlab软件进行仿真 .对仿真结果的分析表明 。
关键词 直接转矩控制 系统仿真 永磁同步电动机 交流传动控制 MATLAB软件 转子坐标系
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永磁同步电动机调速系统的模糊PI智能控制新方法 被引量:26
16
作者 纪志成 薛花 沈艳霞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期53-58,共6页
在分析永磁同步电动机 (PMSM )数学模型的基础上 ,利用Matlab软件建立了控制系统的仿真模型 ,提出了一种新型的模糊PI控制方法。在PMSM双闭环调速系统中 ,电流控制采用滞环电流调节器 ,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的... 在分析永磁同步电动机 (PMSM )数学模型的基础上 ,利用Matlab软件建立了控制系统的仿真模型 ,提出了一种新型的模糊PI控制方法。在PMSM双闭环调速系统中 ,电流控制采用滞环电流调节器 ,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现。仿真结果表明 ,这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好 ,较传统PI控制具有更好的动。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 数学模型 调速系统 模糊PI智能控制
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数字控制交-交变频—同步电动机矢量控制系统仿真 被引量:7
17
作者 马小亮 许镇琳 +1 位作者 许勇 蔡昆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期16-20,25,共6页
数字控制的交 -交变频—同步电动机矢量控制系统是最复杂的电机调速控制系统之一 ,利用数字仿真可以非常有效地帮助我们探讨系统中各种问题。本文通过数字仿真提出和解决了系统中的一些关键技术和难点 ,包括引入时间补偿环节和新型电压... 数字控制的交 -交变频—同步电动机矢量控制系统是最复杂的电机调速控制系统之一 ,利用数字仿真可以非常有效地帮助我们探讨系统中各种问题。本文通过数字仿真提出和解决了系统中的一些关键技术和难点 ,包括引入时间补偿环节和新型电压模型 ,克服了离散控制带来的时滞和电流畸变 ;分别采用精确模型和简化模型策略 ,完成了数字仿真。所有仿真结果在实际系统中得到验证。 展开更多
关键词 数字控制 同步电动机 矢量控制系统 仿真
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永磁同步电动机直驱泵控差动缸位置伺服系统性能研究 被引量:12
18
作者 张红娟 权龙 李斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期107-112,共6页
采用交流伺服电机驱动定量液压泵闭环控制差动缸,是目前电液控制技术实现节能的新方法和研究热点。针对现有技术利用液控单向阀配流的不足,提出采用三配流窗口补偿差动缸面积差,减小液控单向阀能量交换,进一步提高系统能量利用率。试验... 采用交流伺服电机驱动定量液压泵闭环控制差动缸,是目前电液控制技术实现节能的新方法和研究热点。针对现有技术利用液控单向阀配流的不足,提出采用三配流窗口补偿差动缸面积差,减小液控单向阀能量交换,进一步提高系统能量利用率。试验中发现,由于泵的泄漏等不确定性因素造成系统动特性存在严重非线性、缸收回时噪声和振动大等问题,针对这些问题,采用速度、加速度前馈补偿和抗饱和积分分离PID复合控制算法进行改善,通过数字仿真确定了具体的控制器参数。试验结果表明,采用上述方法可提高位置伺服系统的动态性能和鲁棒稳定性,有效抑制了液压缸运动过程的噪声和振动,实现了液压缸上升和下降速度对称,上述方法取得了良好的控制效果。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 三配流窗口 泵控差动缸 位置伺服系统 前馈补偿
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模糊控制步进电动机位置伺服系统 被引量:10
19
作者 史敬灼 徐殿国 王宗培 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期20-23,28,共5页
步进电动机是一种高度非线性、强耦合的位置伺服执行元件 ,采用经典控制理论进行闭环控制系统设计 ,难以达到较高性能。本文采用模糊控制与常规PID控制相结合的方法 ,设计了步进电动机位置伺服系统。实验结果表明 ,这种新型的步进电动... 步进电动机是一种高度非线性、强耦合的位置伺服执行元件 ,采用经典控制理论进行闭环控制系统设计 ,难以达到较高性能。本文采用模糊控制与常规PID控制相结合的方法 ,设计了步进电动机位置伺服系统。实验结果表明 ,这种新型的步进电动机位置伺服系统具有较高的性能。 展开更多
关键词 步进电动机 模糊控制 位置伺服系统 数学模型
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基于逆变器死区的永磁同步电动机系统的变结构控制 被引量:12
20
作者 王家军 王江 许镇琳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期579-582,共4页
采用具有 μ修整项的自适应滑模变结构控制方法来消除逆变器的死区对永磁同步电动机的影响 ,可以使系统全局稳定并且达到准确的位置跟踪 .
关键词 永磁同步电动机系统 变结构控制 死区特性 仿真 逆变器
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