压电陶瓷迟滞非线性前馈补偿器 被引量：15

1

作者 方楚 郭劲 +2 位作者 徐新行 姜振华 王挺峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2217-2223,共7页

为了有效补偿压电陶瓷的迟滞非线性,提出了基于STOP算子的改进PI模型以改善传统基于PLAY算子的PI模型解析求逆的复杂过程以及通过插值算法求逆的大量耗时。介绍了传统的基于PLAY算子和基于STOP算子的PI模型,然后基于STOP算子的叠加形式... 为了有效补偿压电陶瓷的迟滞非线性,提出了基于STOP算子的改进PI模型以改善传统基于PLAY算子的PI模型解析求逆的复杂过程以及通过插值算法求逆的大量耗时。介绍了传统的基于PLAY算子和基于STOP算子的PI模型,然后基于STOP算子的叠加形式建立了以预期位移为输入,以控制电压为输出的PI模型,并将这一模型直接作为前馈控制器补偿压电陶瓷的迟滞效应。为了更好地平衡全局寻优与局部寻优能力,对粒子群优化算法进行了改进,利用其辨识出各算子的权值。最后,利用实验的方法验证了改进的PI模型对迟滞非线性的补偿效果。进行了两组实验测试,结果显示:无论对于规律变化还是随机变化的输入,提出的改进PI模型都可以很好补偿迟滞非线性,跟踪误差可控制在1%以内。因此,基于STOP算子的改进PI模型在压电陶瓷控制领域中具有很好的实用价值。 展开更多

关键词 压电陶瓷 迟滞非线性 前馈补偿器 PI模型 STOP算子

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基于前馈补偿器的无轴承同步磁阻电机解耦控制 被引量：8

2

作者 张汉年 朱秋 张植保 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期193-197,共5页

建立了无轴承同步磁阻电机径向悬浮力及转矩部分的数学模型,其电磁转矩和径向悬浮力之间以及径向悬浮力自身在两轴方向上存在相互耦合.针对无轴承同步磁阻电机的强耦合、非线性特性,采用磁场定向控制难以直接进行解耦控制,采用基于前馈... 建立了无轴承同步磁阻电机径向悬浮力及转矩部分的数学模型,其电磁转矩和径向悬浮力之间以及径向悬浮力自身在两轴方向上存在相互耦合.针对无轴承同步磁阻电机的强耦合、非线性特性,采用磁场定向控制难以直接进行解耦控制,采用基于前馈补偿器的解耦控制策略,成功解除了上述变量间的耦合关系.采用前馈补偿解耦得到的控制系统结构简单,实现方便.仿真研究表明,该解耦方法可实现无轴承同步磁阻电机稳定悬浮运行,能实现上述变量间的完全动态解耦,同时电机具有较好的转矩和调速性能. 展开更多

关键词 无轴承电机 同步磁阻电机 前馈补偿器 解耦控制 仿真

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单相PWM整流器比例谐振控制与前馈补偿控制 被引量：23

3

作者 李立 赵葵银 +1 位作者 徐昕远 朱建林 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期75-79,95,共6页

提出了单相PWM整流器比例-谐振控制(PR)与无延迟前馈补偿控制的策略。系统由比例-谐振控制器、快速的相角估计器和无延迟前馈补偿器组成。与传统的PI控制器和多频率比例-谐振电流控制器相比,该比例谐振控制器结构简单,能显著减少控制延... 提出了单相PWM整流器比例-谐振控制(PR)与无延迟前馈补偿控制的策略。系统由比例-谐振控制器、快速的相角估计器和无延迟前馈补偿器组成。与传统的PI控制器和多频率比例-谐振电流控制器相比,该比例谐振控制器结构简单,能显著减少控制延迟时间。通过理论分析,提出的用电网电压和电流的估计值与单步预测值来实现的无延迟前馈补偿器,可避免因延时引起的不良影响、测量噪音及补偿过程中产生的电网电压谐波分量。仿真分析与实验结果验证了系统具有较好的稳态性能和更好的抗扰性能。 展开更多

关键词 PWM整流器 比例-谐振控制 前馈补偿器 相角估计器 延迟时间

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前馈型低频非线性失真补偿器的仿真与实验 被引量：1

4

作者 韦峻峰 冯海泓 张平 《声学技术》 CSCD 2011年第5期432-437,共6页

扬声器工作在大振幅时声信号中存在显著的非线性失真,该失真可通过常规非线性失真补偿技术减少。对一种基于反馈线性化理论的前馈型非线性失真补偿器进行了分析讨论,通过仿真得到了单个扬声器参数变化对补偿器性能的影响情况,并通过对... 扬声器工作在大振幅时声信号中存在显著的非线性失真,该失真可通过常规非线性失真补偿技术减少。对一种基于反馈线性化理论的前馈型非线性失真补偿器进行了分析讨论,通过仿真得到了单个扬声器参数变化对补偿器性能的影响情况,并通过对扬声器样品的实验评估了补偿器的实际性能。实验结果表明,使用补偿器后扬声器声响应的低频部分谐波失真减少约10dB,而基频响应未发生改变。前馈型非线性失真补偿器可有效减小扬声器的常规非线性失真,可应用于多种扬声器系统中。 展开更多

关键词 扬声器 非线性失真 反馈线性化 前馈补偿器

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超磁致驱动器迟滞系统逆模补偿控制 被引量：2

5

作者 王湘江 王兴松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1151-1156,共6页

设计了超磁致驱动器和实验系统。针对超磁致伸缩执行器的磁滞非线性问题,对迟滞系统进行了可逆性分析后,采用BP神经网络对超磁致驱动器的迟滞特性建立了逆模型。分别进行了有逆模前馈的开环控制、传统PID控制和PID加逆模前馈的闭环控制... 设计了超磁致驱动器和实验系统。针对超磁致伸缩执行器的磁滞非线性问题,对迟滞系统进行了可逆性分析后,采用BP神经网络对超磁致驱动器的迟滞特性建立了逆模型。分别进行了有逆模前馈的开环控制、传统PID控制和PID加逆模前馈的闭环控制来补偿迟滞特性。实验结果表明,逆模前馈补偿器有效地减小了系统的非线性误差,提高了执行器的控制精度。 展开更多

关键词 超磁滞驱动器 迟滞非线性 可逆性 神经网络 前馈补偿器

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自旋制导炮弹前馈补偿解耦的PID控制方法 被引量：2

6

作者 赵乐 王旭刚 《电光与控制》 北大核心 2016年第10期108-111,共4页

针对制导炮弹周期性滚转产生的俯仰和偏航通道之间的交叉耦合效应,采用前馈补偿法解耦结合PID控制器设计了解耦控制算法。建立自旋制导炮弹数学模型,求解得到俯仰和偏航方向的传递函数,利用相对增益判定耦合度并采用前馈补偿法进行解耦... 针对制导炮弹周期性滚转产生的俯仰和偏航通道之间的交叉耦合效应,采用前馈补偿法解耦结合PID控制器设计了解耦控制算法。建立自旋制导炮弹数学模型,求解得到俯仰和偏航方向的传递函数,利用相对增益判定耦合度并采用前馈补偿法进行解耦,运用PID控制结合前馈补偿器设计制导炮弹的解耦控制系统,该方法简化了控制器,实现了对制导炮弹强耦合系统的解耦。经数值仿真分析可知,所设计的控制方法在强耦合和参数摄动下,具有快速响应能力、较高指令跟踪精度和强鲁棒特性,实现了系统解耦,满足系统性能要求。 展开更多

关键词 制导炮弹 前馈补偿器 PID控制 解耦控制

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高速电机用混合式径向磁轴承前馈解耦控制 被引量：11

7

作者 宗鸣 吴桐 王大朋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期539-544,共6页

针对四磁极永磁偏置径向磁轴承两自由度间存在电磁力耦合问题,研究了耦合产生的原因,建立了考虑耦合影响的永磁偏置径向磁轴承电磁力数学模型,提出了永磁偏置径向磁轴承的前馈解耦控制策略和前馈补偿器解耦算法。通过对解耦前后电磁力... 针对四磁极永磁偏置径向磁轴承两自由度间存在电磁力耦合问题,研究了耦合产生的原因,建立了考虑耦合影响的永磁偏置径向磁轴承电磁力数学模型,提出了永磁偏置径向磁轴承的前馈解耦控制策略和前馈补偿器解耦算法。通过对解耦前后电磁力与控制电流对比分析表明,提出的前馈补偿解耦算法是可行的。前馈解耦控制可以有效地减小转子偏离中心位置时,径向磁轴承两个自由度之间的电磁力耦合,提高转子位置控制精度。 展开更多

关键词 永磁偏置磁轴承 径向磁轴承 前馈补偿器 解耦控制

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PWM逆变器的建模与双环控制策略 被引量：8

8

作者 宗芝荣 赵艳雷 +1 位作者 胡希同 宋扬 《电网与清洁能源》 2009年第11期53-57,共5页

为准确分析有源逆变器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑了有源逆变器输出的基础上采用开关函数法建立了有源逆变器的开关周期平均模型。提出一种前馈加双环控制的控制策略,它的双环控制包括一个电感电流内环控制和一个瞬时电... 为准确分析有源逆变器的运行特点,根据系统控制策略的需要,在考虑了有源逆变器输出的基础上采用开关函数法建立了有源逆变器的开关周期平均模型。提出一种前馈加双环控制的控制策略,它的双环控制包括一个电感电流内环控制和一个瞬时电压外环控制。仿真结果显示该系统有很好的正弦波输出波形,快速的动态响应和高精度的输出电流。 展开更多

关键词 开关函数法 开关周期平均模型 前馈补偿器 仿真

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汽车转向器试验台数学模型设计和仿真 被引量：6

9

作者 顾凯凯 麦云飞 骆艳洁 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期31-35,共5页

对汽车转向器的电液力加载系统建立传递函数数学模型,给出了时域和频域特性。根据试验台技术指标,设计PI控制器,使相位裕度增加,不但有利于系统稳定,还可减弱系统振荡程度,改善动态性能。又设计了前馈补偿器,通过软件补偿,去除干扰力,... 对汽车转向器的电液力加载系统建立传递函数数学模型,给出了时域和频域特性。根据试验台技术指标,设计PI控制器,使相位裕度增加,不但有利于系统稳定,还可减弱系统振荡程度,改善动态性能。又设计了前馈补偿器,通过软件补偿,去除干扰力,能够满足性能指标。实际被动加载实验表明,其精度满足技术要求,并且系统工作稳定可靠。 展开更多

关键词 负载模拟器 PI控制器 前馈补偿器 仿真

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转向器综合试验台加载系统多余力抑制研究 被引量：1

10

作者 刘佳晨 麦云飞 顾凯凯 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第5期683-687,共5页

阐述了汽车转向器综合试验台系统多余力产生的原因。构建了试验台的物理模型,依据试验台负载加载系统的液压控制原理,建立了以伺服放大器、电液伺服阀、伺服缸、力传感器等的系统数学模型;采用结果不变性原理设置前馈补偿器的方法消除... 阐述了汽车转向器综合试验台系统多余力产生的原因。构建了试验台的物理模型,依据试验台负载加载系统的液压控制原理,建立了以伺服放大器、电液伺服阀、伺服缸、力传感器等的系统数学模型;采用结果不变性原理设置前馈补偿器的方法消除负载加载系统中所产生的多余力,將补偿前后的数学模型在Matlab中进行时域和频域的仿真和对比分析,加入前馈补偿后系统满足性能指标;实际采样力曲线实验结果对比说明多余力有效地得到抑制。 展开更多

关键词 多余力 仿真 前馈补偿器

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挖掘机液压系统非线性摩擦的辨识与补偿 被引量：1

11

作者 杨超 赵佳伟 +3 位作者 马伟 殷晨波 杨中良 王大宇 《机床与液压》 北大核心 2023年第20期163-170,共8页

针对挖掘机电液比例控制系统受到液压缸非线性摩擦导致系统稳定性和控制精度降低的现象,提出利用改进粒子群算法和前馈补偿相结合的策略,对控制系统进行优化,以提高系统位移跟踪精度。建立电液系统模型,并用改进的Stribeck模型描述非线... 针对挖掘机电液比例控制系统受到液压缸非线性摩擦导致系统稳定性和控制精度降低的现象,提出利用改进粒子群算法和前馈补偿相结合的策略,对控制系统进行优化,以提高系统位移跟踪精度。建立电液系统模型,并用改进的Stribeck模型描述非线性摩擦。通过改进的粒子群算法对模型参数进行辨识优化,根据结构不变性原理设计出一种动态摩擦前馈补偿方法。在此基础上,进行正弦信号、高速工况和低速工况实验。实验结果表明:提出的Stribeck模型和摩擦补偿控制方法可以有效改善低速爬行和平峰现象,并使轨迹追踪精度提高45%左右。 展开更多

关键词 电液比例控制系统 非线性 摩擦力模型 粒子群算法 前馈补偿器

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非相似余度作动系统动态力均衡控制策略 被引量：14

12

作者 范殿梁 付永领 +1 位作者 郭彦青 周国哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期234-240,共7页

随着多电/全电化飞机关键技术的发展,由功率电传作动器——电动静液作动器(EHA)和机电作动器(EMA)构成的非相似余度作动系统,成为飞机多电/全电化发展的新趋势.介绍了非相似余度作动系统的结构组成和工作原理,建立了非相似余度作动系统... 随着多电/全电化飞机关键技术的发展,由功率电传作动器——电动静液作动器(EHA)和机电作动器(EMA)构成的非相似余度作动系统,成为飞机多电/全电化发展的新趋势.介绍了非相似余度作动系统的结构组成和工作原理,建立了非相似余度作动系统力纷争的数学模型.在此基础上,分析了非相似余度作动系统动态力纷争的产生机理,基于上述原理提出了轨迹发生器+前馈补偿器、力纷争反馈PID补偿器和EHA力控制/EMA位置控制等3种减小动态力纷争的动态力均衡控制策略,并对其进行了理论分析与设计.最后,对所提出的3种动态力均衡控制策略进行了仿真对比,并从跟踪动态性能和抗负载扰动动态性能两个方面对仿真结果进行了深入分析.分析结果为非相似余度作动系统的设计和力均衡控制提供了理论依据. 展开更多

关键词 功率电传作动器 非相似余度作动系统 前馈补偿器 动态力纷争 力均衡控制策略

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一种改进的特征结构配置方法在飞行控制系统设计中的应用 被引量：3

13

作者 王伟 马小娟 +1 位作者 李爱军 穆旭 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期410-413,共4页

提出了一种改进的特征结构配置方法。采用输出反馈配置系统的闭环特征值和特征向量,引入前馈补偿器以满足系统期望的自然频率,以保证良好的稳定裕度,并提供良好的跟踪性能。再引入积分器来减少系统的跟踪误差并对建模误差和扰动都能提... 提出了一种改进的特征结构配置方法。采用输出反馈配置系统的闭环特征值和特征向量,引入前馈补偿器以满足系统期望的自然频率,以保证良好的稳定裕度,并提供良好的跟踪性能。再引入积分器来减少系统的跟踪误差并对建模误差和扰动都能提供附加的鲁棒性。用所提出的改进方法对某推力矢量飞机的纵向运动进行了数字仿真,仿真结果表明,所提出的改进特征结构配置方法不仅具有良好的快速跟踪特性,而且还具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 特征结构配置 前馈补偿器 积分器 推力矢量

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含有迟滞的Hammerstein模型辨识与控制 被引量：5

14

作者 谢扬球 谭永红 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期723-729,共7页

迟滞特性具有非光滑、多值映射等复杂特性,如果迟滞环节的末端还存在一个线性子系统,导致其输出信号不可测,常规的方法难以进行有效的辨识和控制。提出一种基于退化激励信号的分步辨识法。设计一个退化激励信号将迟滞退化为一条光滑的... 迟滞特性具有非光滑、多值映射等复杂特性,如果迟滞环节的末端还存在一个线性子系统,导致其输出信号不可测,常规的方法难以进行有效的辨识和控制。提出一种基于退化激励信号的分步辨识法。设计一个退化激励信号将迟滞退化为一条光滑的、一一映射的曲线,并由广义递推最小二乘法(RGIA)辨识线性环节;根据已辨识的线性子模型,采用"扩展输入空间法"辨识迟滞环节;根据辨识所得的Hammerstein模型设计一个PID前馈控制器,实现对PEA的精确运动控制。 展开更多

关键词 Hammerstein迟滞系统 退化激励信号 扩展输入空间法 前馈补偿器

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电液伺服式悬架试验台的模拟仿真研究 被引量：4

15

作者 赵强 秦玉彬 +1 位作者 孙政 王娜 《森林工程》 2020年第3期60-68,共9页

针对国内汽车悬架研发的需求,测试悬架在各种复杂多变负载下的响应性能是非常重要的一个环节。本文重点分析电液伺服式悬架模拟试验台中电液位置伺服系统的组成及原理,建立伺服系统的模型,并基于MATLAB/Simulink软件,建立1/4非独立悬架... 针对国内汽车悬架研发的需求,测试悬架在各种复杂多变负载下的响应性能是非常重要的一个环节。本文重点分析电液伺服式悬架模拟试验台中电液位置伺服系统的组成及原理,建立伺服系统的模型,并基于MATLAB/Simulink软件,建立1/4非独立悬架模型及伺服系统的仿真模型,根据结构不变性原理和最优控制理论分别设计前馈干扰补偿器和系统最优反馈控制器,并将两种控制器应用于伺服系统,构成基于前馈补偿与最优反馈的复合控制,并将B级和D级路面路谱作为电液伺服系统的输入进行仿真,在给定不同负载力的情况下提高系统的响应速度和跟随精度。仿真结果与PID控制作对比表明,采用该复合控制策略能在保证系统稳定性的前提下,有效提高系统的响应速度和跟随精度,从而使试验台能够精确复现路面激励,提高试验台测试精度。 展开更多

关键词 悬架模拟试验台 电液伺服系统 前馈补偿器 最优反馈控制器

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压电式气体流量比例阀建模与控制技术研究 被引量：1

16

作者 李传江 邓徽 +2 位作者 顾亚 朱燕飞 王明月 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第4期662-666,672,共6页

针对传统Prandtl-Ishlinskii(PI)模型不能反映压电式气体比例阀迟滞非对称特性而导致其补偿控制精度难以提高的问题,提出了一种改进的PI模型,通过添加3次多项式使其能拟合压电式气体流量比例控制阀的非对称迟滞曲线。利用改进的自适应... 针对传统Prandtl-Ishlinskii(PI)模型不能反映压电式气体比例阀迟滞非对称特性而导致其补偿控制精度难以提高的问题,提出了一种改进的PI模型,通过添加3次多项式使其能拟合压电式气体流量比例控制阀的非对称迟滞曲线。利用改进的自适应粒子群遗传算法辨识所需的模型参数,模型相对误差为0.0073%,并将模型用于前馈补偿控制。实验结果表明,基于迟滞模型的前馈补偿控制可显著提高压电式气体比例阀输出流量控制的快速性,调节时间降低了60%。 展开更多

关键词 压电式气体比例阀 迟滞非线性 PI模型 前馈补偿器

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对地聚束成像SAR卫星姿态控制技术研究 被引量：2

17

作者 汪礼成 任家栋 +2 位作者 钟超 贾艳胜 何益康 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期43-49,共7页

根据合成孔径雷达(SAR)卫星对地聚束成像模式下的任务特点,对其成像覆盖区域进行分析,推导出对地聚束成像的期望姿态跟踪规律。为了尽快跟踪地面目标,需要多轴同时进行大角度姿态机动控制;为了实现SAR天线对地聚束成像,跟踪上目标后还... 根据合成孔径雷达(SAR)卫星对地聚束成像模式下的任务特点,对其成像覆盖区域进行分析,推导出对地聚束成像的期望姿态跟踪规律。为了尽快跟踪地面目标,需要多轴同时进行大角度姿态机动控制;为了实现SAR天线对地聚束成像,跟踪上目标后还需要进行连续跟踪姿态机动。本文采用测速反馈的反作用飞轮控制技术,设计了基于时间最优bang-bang控制的PD控制器,实现了地面目标的快速跟踪指向;针对系统存在的扰动,在PD控制器中设计了系统的前馈输入补偿器,从而保证了姿态跟踪指向的精度。姿态控制系统数学仿真结果表明该控制技术有效。 展开更多

关键词 聚束成像 姿态机动 跟踪控制 时间最优 前馈补偿器

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