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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
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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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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
2
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 电机 伺服系统 位置控制器
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直线永磁同步伺服电动机的H^∞鲁棒自适应控制 被引量:19
3
作者 郭庆鼎 孙艳娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期1-4,共4页
将H∞ 鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合 ,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机 (LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中。所提出的控制方案 ,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时 ,可以保证系统的全局... 将H∞ 鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合 ,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机 (LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中。所提出的控制方案 ,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时 ,可以保证系统的全局稳定性 ,并且具有很好的抗扰性能 ,这正适合对具有多种不确定性的被控制对象LPSM进行精密控制的要求 ,具有极强的针对性。仿真结果表明所提出的方案具有强鲁棒性 ,其控制效果很好。 展开更多
关键词 H^∞控制律 自适应控制 直线同步伺服电动机
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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
4
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 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 初始极位置
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永磁同步直线电动机伺服刚度测试实验研究 被引量:2
5
作者 孙进平 白会新 +1 位作者 刘成颖 王先逵 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2006年第11期48-50,共3页
为了研究控制系统参数对平板式三相交流永磁同步直线电动机(PermanentMagnetLinearSyn-chronousMotor,简称PMLSM)的影响,采用瞬态激振的方法测试直线电动机的伺服刚度,并在样机上完成实验。实验结果表明,直线电动机的伺服刚度只受位置... 为了研究控制系统参数对平板式三相交流永磁同步直线电动机(PermanentMagnetLinearSyn-chronousMotor,简称PMLSM)的影响,采用瞬态激振的方法测试直线电动机的伺服刚度,并在样机上完成实验。实验结果表明,直线电动机的伺服刚度只受位置环比例增益的影响较大,而其它的控制参数对伺服刚度幅值影响不大。设置好伺服系统各控制参数,为高性能直线电动机伺服控制器的改进设计提供了客观依据。 展开更多
关键词 同步直线电动机 瞬态激振 伺服刚度
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基于Delta算子理论的永磁直线同步电动机非脆弱H_∞速度伺服控制系统 被引量:3
6
作者 林瑞全 杨富文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期44-47,共4页
考虑控制器在实现时其参数偏离原设计值发生摄动的情况,以H_∞为性能指标,提出一种基于Delta算子理论的永磁直线同步电动机非脆弱H_∞速度伺服控制器的设计方法。在此基础上把所设计的控制器与基于传统Z变换方法以及基于连续系统模型所... 考虑控制器在实现时其参数偏离原设计值发生摄动的情况,以H_∞为性能指标,提出一种基于Delta算子理论的永磁直线同步电动机非脆弱H_∞速度伺服控制器的设计方法。在此基础上把所设计的控制器与基于传统Z变换方法以及基于连续系统模型所设计的控制器进行比较。通过对系统闭环极点的分析,表明在快速采样的情况下,基于Delta算子理论所设计的非脆弱H_∞速度伺服控制器能保证闭环控制系统稳定而且满足所期望的H_∞性能指标,具有较好的跟随给定和抗干扰能力,而基于传统Z变换方法所设计的控制器将使闭环控制系统不稳定。而且当采样周期趋近于零时,基于Delta算子理论所设计的控制器参数趋近于基于连续系统模型所设计的控制器参数。 展开更多
关键词 Delta算子理论 直线同步电动机 H∞控制 非脆弱控制
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基于模型参考自适应模糊神经网络的直线永磁同步电动机速度伺服系统 被引量:3
7
作者 沈显庆 王成元 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期425-427,431,共4页
针对直线永磁同步电动机全闭环控制系统易受干扰而降低系统性能指标,甚至造成不稳定等问题,采用模型参考自适应模糊神经网络在线辩识方法,用梯度法实时修正模糊控制器的输入和输出隶属度参数,建立了模型参考自适应模糊神经网络速度伺服... 针对直线永磁同步电动机全闭环控制系统易受干扰而降低系统性能指标,甚至造成不稳定等问题,采用模型参考自适应模糊神经网络在线辩识方法,用梯度法实时修正模糊控制器的输入和输出隶属度参数,建立了模型参考自适应模糊神经网络速度伺服系统模型,并给出了模糊神经网络控制器的设计。通过仿真和实验结果证明,这种方法提高了速度检测装置的分辨率和动态响应能力,并且使系统具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 模型参考自适应 模糊神经网络 直线同步电动机 时滞补偿器
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基于DSP的全数字式永磁同步直线电动机伺服系统 被引量:1
8
作者 何川 左健民 +2 位作者 汪木兰 李宁 林健 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第11期120-122,共3页
根据高档数控机床对伺服系统高速度、高精度和高动态性能的需求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制器核心,以智能功率模块(IPM)为驱动器,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术的全数字式永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统。详细... 根据高档数控机床对伺服系统高速度、高精度和高动态性能的需求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制器核心,以智能功率模块(IPM)为驱动器,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术的全数字式永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统。详细说明了伺服系统控制器、驱动器和检测电路的结构,阐述了直线电动机矢量控制的原理,分析了直线伺服系统的软件结构及主程序和定时中断服务子程序的流程。由于伺服系统硬件结构的简化,使得伺服系统具有较高的可靠性和适应性。 展开更多
关键词 同步直线电动机 伺服系统 数字信号处理器 智能功率模块 空间矢量脉宽调制
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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
9
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 同步电动机 电压空间矢量 SVPWM DSP
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永磁直线同步电动机伺服系统的自适应加加速度控制 被引量:4
10
作者 原浩 赵希梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期3406-3413,共8页
针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统中易受不确定性因素影响的问题,该文提出一种自适应加加速度控制(AJC)方法。首先建立含有不确定性的PMLSM伺服系统动态方程。然后,通过模型前馈控制补偿系统的参数不确定性所产生的模型误差,提高... 针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统中易受不确定性因素影响的问题,该文提出一种自适应加加速度控制(AJC)方法。首先建立含有不确定性的PMLSM伺服系统动态方程。然后,通过模型前馈控制补偿系统的参数不确定性所产生的模型误差,提高系统的响应速度。最后,采用AJC抑制系统中外部扰动、非线性摩擦力等不确定性因素,自适应律使鲁棒增益收敛于有界范围内,提高系统的鲁棒性;AJC的输出信号积分后形成了反馈控制律,削弱了控制律中开关函数激励未建模动态引起的高频谐振,保证了控制信号的稳定性和连续性。系统实验结果表明,该控制方法能够产生平稳的控制信号,明显地提高系统的控制性能,减小跟踪误差,避免高频振荡,进而改善PMLSM伺服系统的控制精度。 展开更多
关键词 直线同步电动机 不确定性 自适应加加速度控制 鲁棒性
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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 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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永磁直线同步电动机的自适应学习控制 被引量:44
12
作者 宋亦旭 王春洪 +1 位作者 尹文生 贾培发 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期151-156,共6页
由于没有传动机构,使永磁直线交流同步电机(PMLSM)控制器设计较为复杂。PMLSM对模型不确定性和外扰更加敏感;推力波动等非线性因素对运动精度影响很大。针对上述问题,用自适应学习方法改善PMLSM的轨迹跟踪性能,并对迭代模式和单次运行... 由于没有传动机构,使永磁直线交流同步电机(PMLSM)控制器设计较为复杂。PMLSM对模型不确定性和外扰更加敏感;推力波动等非线性因素对运动精度影响很大。针对上述问题,用自适应学习方法改善PMLSM的轨迹跟踪性能,并对迭代模式和单次运行模式下算法的收敛性进行了证明,通过实验进行了算法验证。该控制方法基于迭代学习,控制器分为两个部分,通过执行重复任务自适应学习项补偿系统的非线性;另一项用于增强系统的鲁棒性,保证系统在单次运动模式下稳定。实验结果表明,这种控制方法可以有效提高PMLSM轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 直线同步电动机 运动控制 推力波动 自适应学习控制 鲁棒性 迭代学习
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不连续定子永磁直线同步电动机运行过程分析 被引量:22
13
作者 上官璇峰 励庆孚 +1 位作者 袁世鹰 焦留成 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1292-1295,1300,共5页
从不连续定子永磁直线同步电动机的结构特点和工作原理出发 ,建立起电机的仿真模型 .对一台样机运行过程进行仿真、分析 ,探讨动子运动过程中电机电磁推力的变化规律 ,寻求改善电磁推力稳定性的方法 .研究结果表明 :若相邻定子绕组间的... 从不连续定子永磁直线同步电动机的结构特点和工作原理出发 ,建立起电机的仿真模型 .对一台样机运行过程进行仿真、分析 ,探讨动子运动过程中电机电磁推力的变化规律 ,寻求改善电磁推力稳定性的方法 .研究结果表明 :若相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍 ,动子有效长度为相邻定子中心轴线间距的整数倍 ,且各段定子对应电流大小相等、相位相同时 ,推力较稳定 ;若不满足相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍时 。 展开更多
关键词 不连续定子 直线同步电动机 推力 仿真
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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
14
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 同步电动机 伺服系统 削弱抖振
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基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究 被引量:10
15
作者 张宏伟 康润生 +1 位作者 王新环 王福忠 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期299-302,共4页
通过分析永磁直线同步电动机推力波动机理(PMLSM),指出引起PMLSM的推力波动的主要原因,并提出了在系统控制指令中叠加补偿指令的推力波动抑制方法。本文运用BP神经网络,建立了波动力估计模型,实现了波动推力补偿指令的计算。仿真结果表... 通过分析永磁直线同步电动机推力波动机理(PMLSM),指出引起PMLSM的推力波动的主要原因,并提出了在系统控制指令中叠加补偿指令的推力波动抑制方法。本文运用BP神经网络,建立了波动力估计模型,实现了波动推力补偿指令的计算。仿真结果表明该方案能有效地抑制PMLSM推力波动对系统的影响,具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 直线同步电动机 人工神经网络 伺服系统 推力波动补偿 仿真
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多段初级永磁直线同步电动机系统建模及制动仿真 被引量:12
16
作者 上官璇峰 励庆孚 袁世鹰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期694-698,共5页
建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很... 建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很好地反映系统的动态过程,能耗制动可将提升机的下放速度限制在0.25 m/s内,具有较好的断电保护作用.将间接场路结合法用于分析多段初级式永磁直线同步电机是一种行之有效的新思路. 展开更多
关键词 直线同步电动机 建模 仿真 能耗制动
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高推力永磁直线同步电动机控制中的电流补偿 被引量:15
17
作者 温照方 陈培正 王先逵 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期233-237,共5页
为满足高推力永磁直线同步电动机的速度伺服要求,选择IP速度控制器,借助在线辨识的方法对直线电机的动子质量、粘滞摩擦因数和推力波动进行辨识,并分别利用在线和离线补偿的方式,对推力扰动进行电流补偿.仿真结果表明,离线补偿使系统的... 为满足高推力永磁直线同步电动机的速度伺服要求,选择IP速度控制器,借助在线辨识的方法对直线电机的动子质量、粘滞摩擦因数和推力波动进行辨识,并分别利用在线和离线补偿的方式,对推力扰动进行电流补偿.仿真结果表明,离线补偿使系统的速度波动降低,在线补偿使系统具有很强的鲁棒伺服性. 展开更多
关键词 直线同步电动机 参数辨识 IP速度控制器 电流补偿
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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
18
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 同步电动机 位置伺服系统
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磁极错位削弱永磁直线伺服电动机齿槽法向力波动方法 被引量:8
19
作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 宋德贤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期11-16,37,共7页
单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯... 单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动子边齿无限长无端部效应的PMLSM法向电磁力的解析表达式,揭示齿槽效应引起的法向力波动的规律。通过对傅里叶分解系数的分析,得出齿槽效应产生的法向力波动的主要谐波次数,提出永磁磁极三段错位法以削弱其引起的主要谐波法向力波动,消除传统的斜极、移相优化方法产生的电动机横向俯仰运动。最后以齿槽法向力波动较为明显的12槽8极PMLSM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法不仅能够削弱齿槽效应产生的法向力波动,还能在推力基本保持不变的情况下,有效地削弱推力波动。 展开更多
关键词 直线伺服电动机 齿槽效应 法向力波动 极三段错位法
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垂直运动永磁直线同步电动机运行特性分析 被引量:37
20
作者 焦留成 袁世鹰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期37-40,共4页
分析了频率变化对永磁直线同步电动机运行特性的影响,定义并重点讨论了垂直运动永磁直线同步电动机的动力制动特性、能耗制动特性及加速度特性,分析和讨论建立在永磁直线同步电动机线性理论基础上,得出的结论对永磁直线同步电动机的设... 分析了频率变化对永磁直线同步电动机运行特性的影响,定义并重点讨论了垂直运动永磁直线同步电动机的动力制动特性、能耗制动特性及加速度特性,分析和讨论建立在永磁直线同步电动机线性理论基础上,得出的结论对永磁直线同步电动机的设计及垂直运动运行特性控制策略有指导意义。 展开更多
关键词 垂直运动 直线同步电动机 运行特性 分析
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