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基于改进自抗扰控制的电动伺服系统机械谐振抑制方法 被引量:5
1
作者 莫昱 唐旭东 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期309-317,共9页
导弹发射和飞行过程中,电动伺服系统受发动机点火、气动负载、舵面冲击等载荷作用下,加大结构的磨损,导致系统结构间隙的存在,极大地降低了传动刚度,并加剧谐振带来的危害。本文提出改进自抗扰控制器(active disturbance rejection cont... 导弹发射和飞行过程中,电动伺服系统受发动机点火、气动负载、舵面冲击等载荷作用下,加大结构的磨损,导致系统结构间隙的存在,极大地降低了传动刚度,并加剧谐振带来的危害。本文提出改进自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)以改善电动伺服系统的位置跟踪特性。首先分析了电动伺服系统的机械谐振机理,设计了线性自抗扰控制器,利用改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行控制参数寻优,并进行了仿真分析验证了该方法的可行性,最后电动伺服系统试验结果验证了改进ADRC的有效性,提高电动伺服系统的动态和稳态性能。 展开更多
关键词 电动伺服系统 谐振 自抗扰控制器 改进粒子群优化算法
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飞行器舵机电动伺服加载系统研究 被引量:37
2
作者 邹海峰 孙力 阎杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第4期657-659,共3页
针对现阶段工程实践的需求,对飞行器舵机电动伺服加载系统进行了理论上的分析和研究,建立了电动伺服加载系统的数学模型,对影响其动态控制系统性能指标的多余力矩进行了分析,引入了速度和加速度补偿以减小多余力矩、提高加载系统性能。... 针对现阶段工程实践的需求,对飞行器舵机电动伺服加载系统进行了理论上的分析和研究,建立了电动伺服加载系统的数学模型,对影响其动态控制系统性能指标的多余力矩进行了分析,引入了速度和加速度补偿以减小多余力矩、提高加载系统性能。进行了相关的数字仿真,最后给出了可行性分析。 展开更多
关键词 电动伺服加载系统 多余力矩 速度补偿 加速度补偿
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基于迭代学习控制的电动伺服负载模拟器 被引量:29
3
作者 王明彦 郭奔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期123-126,共4页
电气伺服系统在体积、结构、成本和控制性能等方面比电液伺服系统更为优越,由电气伺服系统构成负载模拟器取代电液负载模拟器为被测对象提供模拟负载,将大大提高仿真加载的性能。该文探索了电动伺服负载模拟器的实现问题。针对飞行器舵... 电气伺服系统在体积、结构、成本和控制性能等方面比电液伺服系统更为优越,由电气伺服系统构成负载模拟器取代电液负载模拟器为被测对象提供模拟负载,将大大提高仿真加载的性能。该文探索了电动伺服负载模拟器的实现问题。针对飞行器舵系统的仿真加载需求,提出了由永磁电机伺服系统组成的电动伺服负载模拟器的系统结构;将PID反馈控制和迭代学习控制相结合构成加载复合控制器,有效地抑制了多余力矩,消除了传动间隙和加载对象参数变化对系统的影响,实现了加载转矩的高精度跟踪控制。 展开更多
关键词 电气伺服系统 电动伺服负载模拟器 迭代学习控制 反馈控制
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舵机电动伺服加载控制系统的设计与研究 被引量:5
4
作者 李喜林 赵士明 +3 位作者 李文雷 李冬梅 王立亚 赵静一 《机床与液压》 北大核心 2018年第4期104-108,共5页
针对电动舵机加载要求,设计了以交流伺服电机做加载设备的舵机电动伺服加载实验台。此加载装置用于测试电动舵机在近似于真实工作环境下承受各种载荷时,电动舵机可能出现的状况。给出电动加载系统的整体结构及其工作原理,介绍所采用的... 针对电动舵机加载要求,设计了以交流伺服电机做加载设备的舵机电动伺服加载实验台。此加载装置用于测试电动舵机在近似于真实工作环境下承受各种载荷时,电动舵机可能出现的状况。给出电动加载系统的整体结构及其工作原理,介绍所采用的抗电磁干扰措施。建立电机和力矩传感器的数学模型,给出加载实验台的静、动态性能测试结果。实验结果证实加载试验台可以满足设计要求。 展开更多
关键词 电动舵机 电动伺服加载 交流伺服电机 抗干扰 数学模型
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电动伺服振动教学实验平台开发与实践 被引量:4
5
作者 李春宝 程旭东 +2 位作者 俞然刚 李静 吴江龙 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第1期122-126,共5页
针对结构振动理论课程内容的复杂性、抽象性和枯燥性等特点,利用机械设计、振动力学及计算机等技术开发了一种用于模拟结构振动的电动伺服教学实验平台,平台主要由振动平台机架、伺服控制单元、动作执行单元、振动平台、激振系统、高清... 针对结构振动理论课程内容的复杂性、抽象性和枯燥性等特点,利用机械设计、振动力学及计算机等技术开发了一种用于模拟结构振动的电动伺服教学实验平台,平台主要由振动平台机架、伺服控制单元、动作执行单元、振动平台、激振系统、高清图像快速采集系统、数据采集处理及模态分析系统组成。可对不同类型结构的振型进行教学演示,测试结构的动力特性、地震波响应及进行模态分析。平台可直观捕捉到结构振动的全过程,有助于学生加强对振动形态的感官认识,加深对结构振动理论知识的理解。 展开更多
关键词 电动伺服 结构振动 电磁激力 实验平台
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基于ITAE最优控制的电动伺服加载系统控制器设计 被引量:3
6
作者 黄勇 肖鲁 +1 位作者 阎杰 孙力 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S5期506-508,共3页
提出了一种用于电动伺服加载系统的控制器设计新方法,该方法主要基于 ITAE 最优控制理论,并结合了不变性原理及零极点配置理论。通过仿真,揭示了控制器设计中几个重要参数选择的依据;结果表明该方法具有很好多余力矩抑制能力及控制性能... 提出了一种用于电动伺服加载系统的控制器设计新方法,该方法主要基于 ITAE 最优控制理论,并结合了不变性原理及零极点配置理论。通过仿真,揭示了控制器设计中几个重要参数选择的依据;结果表明该方法具有很好多余力矩抑制能力及控制性能,显示了良好的应用价值。 展开更多
关键词 电动伺服加载系统 ITAE 最优控制 零极点配置 多余力矩
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主动航天服下肢关节电动伺服控制机构研究 被引量:8
7
作者 郭庆 张向刚 秦开宇 《载人航天》 CSCD 2013年第5期75-79,共5页
提出一种可应用于航天员太空机动作业、骨骼肌能恢复训练以及月面大范围活动的主动航天服概念。在分析航天员行走步态关节运动规律基础上,利用拉格朗日方程建立膝关节和髋关节的动力学模型,并将航天员下肢大小腿与主动航天服机械装置的... 提出一种可应用于航天员太空机动作业、骨骼肌能恢复训练以及月面大范围活动的主动航天服概念。在分析航天员行走步态关节运动规律基础上,利用拉格朗日方程建立膝关节和髋关节的动力学模型,并将航天员下肢大小腿与主动航天服机械装置的大小腿进行运动属性参数耦合,从而得到关节动态负载扭矩变化规律,为控制执行机构设计与选型提供理论依据。设计膝关节和髋关节角度反馈PID控制规律,满足航天员行走步态的随动跟踪控制。对膝关节和髋关节电机在抵抗动态负载扭矩情况下的角位移控制仿真表明,电动控制伺服机构方案能够满足航天员步态运动稳定跟踪控制需求,可扩展主动航天服系统的助力携行能力。 展开更多
关键词 主动航天服 电动伺服控制机构 关节负载扭矩 关节角度反馈控制
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电动伺服泵控单元热功率特性研究 被引量:6
8
作者 陈革新 杨明昆 +3 位作者 冯俊学 李艳文 姚兵 艾超 《液压与气动》 北大核心 2020年第11期27-33,共7页
电动伺服泵控单元(EPU)集永磁同步伺服电机和定量泵于一体,是电液伺服泵控系统的核心元件。高集成度、高功率密度的设计特点导致EPU的散热条件差,过高的温度会影响EPU安全性、稳定性以及寿命。建立伺服电机和定量泵损耗热功率模型,借助A... 电动伺服泵控单元(EPU)集永磁同步伺服电机和定量泵于一体,是电液伺服泵控系统的核心元件。高集成度、高功率密度的设计特点导致EPU的散热条件差,过高的温度会影响EPU安全性、稳定性以及寿命。建立伺服电机和定量泵损耗热功率模型,借助Ansoft Maxwell软件对伺服电机空载气隙磁密和空载反电动势进行分析,验证电机模型的有效性。通过Maxwell和MATLAB软件计算得到电机和定量泵在低转速不同负载下的发热功率,分析负载转矩对EPU发热的作用规律,得到伺服电机和定量泵的热功率特性。研究成果将为电液伺服泵控系统热平衡研究奠定基础,对系统设计、元件升级以及负载匹配等具有指导意义。 展开更多
关键词 电动伺服泵控单元(EPU) 热功率 伺服电机 定量泵
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电动伺服加载系统用PWM整流器快速响应方法 被引量:3
9
作者 周奇勋 徐贵超 +1 位作者 张玉峰 周勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期794-801,共8页
电动伺服加载系统可更加全面测试电机本体与控制器的稳/动态性能,广泛用于飞控作动器的研发领域。传统双PWM变换器存在响应滞后特性,当负载功率突变,整流器的直流输出电压会产生波动。通过增大直流侧电容容量可抑制电压波动,但电容容量... 电动伺服加载系统可更加全面测试电机本体与控制器的稳/动态性能,广泛用于飞控作动器的研发领域。传统双PWM变换器存在响应滞后特性,当负载功率突变,整流器的直流输出电压会产生波动。通过增大直流侧电容容量可抑制电压波动,但电容容量的增大会导致系统调节时间变长,系统的响应速度变慢。通过分析负载突变引起的直流输出电压波动现象,提出一种变iq负载功率前馈控制方法,通过补偿网侧有功电流的方式实现两侧的瞬时有功功率平衡。仿真结果表明,所提方法减小了直流电容容量,提高了系统的动态响应速度。 展开更多
关键词 电动伺服加载系统 三相PWM整流器 负载功率前馈控制
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一种单喷管双摆电动伺服系统的设计与建模 被引量:5
10
作者 高智刚 张佼龙 +1 位作者 周军 李朋 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期888-892,共5页
针对新型战术导弹对摆动喷管伺服系统提出的小型化大功率要求,提出了一种基于电动伺服系统的单喷管双摆驱动装置。该装置使用2个相互垂直的直线式电动伺服机构共同推动喷管进行摆动,采用无刷直流电机和滚珠丝杠减速器的结构形式,实现了... 针对新型战术导弹对摆动喷管伺服系统提出的小型化大功率要求,提出了一种基于电动伺服系统的单喷管双摆驱动装置。该装置使用2个相互垂直的直线式电动伺服机构共同推动喷管进行摆动,采用无刷直流电机和滚珠丝杠减速器的结构形式,实现了系统的高功率密度和高效率,可提供大输出力矩,并具有良好控制精度。通过对该系统进行运动分析与建模,研究了2个直线式电动伺服机构的运动非线性特性及相互间交连耦合干扰,分析了两者的成因、随摆角分布规律及其对喷管摆动角位置精度的影响,给出了任意摆角下的双通道指令计算方法,据此采用双通道协同工作的方式精确控制喷管摆动方向和摆动角度。 展开更多
关键词 摆动喷管 电动伺服系统 滚珠丝杠 无刷直流电机 运动非线性 交连耦合干扰
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含间隙的电动伺服机构非线性振荡 被引量:7
11
作者 张新华 杨瑞峰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期131-136,224,共7页
针对电动伺服机构中传动间隙引起的极限环振荡和较大惯量的翼面加剧振荡引起翼面抖动的问题,建立了系统间隙极限环模型和非线性振动模型,采用摄动法求解非线性振动规律,得出了间隙、翼面转动惯量、伺服刚度及干扰力对系统的影响规律。... 针对电动伺服机构中传动间隙引起的极限环振荡和较大惯量的翼面加剧振荡引起翼面抖动的问题,建立了系统间隙极限环模型和非线性振动模型,采用摄动法求解非线性振动规律,得出了间隙、翼面转动惯量、伺服刚度及干扰力对系统的影响规律。仿真和试验结果的验证对比证明这一理论是正确的。 展开更多
关键词 电动伺服机构 极限环 间隙 非线性振荡
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推力矢量控制电动伺服机构的双模控制研究 被引量:4
12
作者 崔业兵 鞠玉涛 +1 位作者 郑健 顾卫钢 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期688-693,共6页
针对推力矢量控制电动伺服机构控制器的可靠性与冗余设计问题,提出了一种基于有无位置传感器的双模控制器方案,分析了双模控制器的原理与无位置传感器运行模式下的转子位置检测技术,利用电机的反电动势过零点获取电机转子位置信息的方法... 针对推力矢量控制电动伺服机构控制器的可靠性与冗余设计问题,提出了一种基于有无位置传感器的双模控制器方案,分析了双模控制器的原理与无位置传感器运行模式下的转子位置检测技术,利用电机的反电动势过零点获取电机转子位置信息的方法,设计了分压电路、带通滤波器、比较器构成的反电动势过零检测电路,通过电动伺服机构平台的试验验证,表明采用双模控制器的电动伺服机构能独立工作或自动平滑切换工作,克服了单一工作模式的不足之处,节约了冗余设计的空间与成本。 展开更多
关键词 电动伺服机构 推力矢量控制 无刷直流电机 双模控制器 滤波器
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电动伺服机构扰动补偿与神经网络模糊控制 被引量:7
13
作者 胡涛 申立群 +2 位作者 曹杰铭 董伟锋 宁佳意 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期10-20,共11页
针对电动伺服机构的模糊控制与扰动补偿问题进行研究,首先依据动力学理论建立电动伺服机构系统模型并利用Simulink软件搭建仿真模型。然后充分分析了系统所受到的摩擦力矩、齿槽力矩、时滞等非线性扰动,设计前馈控制器进行补偿。其次为... 针对电动伺服机构的模糊控制与扰动补偿问题进行研究,首先依据动力学理论建立电动伺服机构系统模型并利用Simulink软件搭建仿真模型。然后充分分析了系统所受到的摩擦力矩、齿槽力矩、时滞等非线性扰动,设计前馈控制器进行补偿。其次为了进一步改善系统的控制性能,在位置环PID控制器基础上引入模糊控制来动态调整PID控制参数。最后利用BP神经网络实现对量化因子和比例因子的实时整定,改善由于模糊规则及模糊输出论域的不对称性导致在正负行程上效果不一致的问题。从动态响应能力、跟随性能、抗干扰能力、频域响应等方面分别对传统PID控制器、模糊PID控制器和模糊BP网络PID控制器的控制性能进行仿真对比分析,结果表明模糊BP神经网络PID控制器提高了系统响应速度,改善了系统控制品质,可以为航天电动伺服机构结构和控制器设计提供借鉴。 展开更多
关键词 电动伺服机构 推力矢量控制 扰动补偿 仿真建模 模糊控制 BP神经网络
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一种新型的伺服系统——变结构谐波传动电动伺服系统 被引量:8
14
作者 周凤岐 陈瑜 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2001年第2期48-50,共3页
介绍了变结构谐波传动电动伺服系统的基本组成、系统原理、特点、动态特性及其应用 。
关键词 电动伺服系统 电动舵机 谐波传动 变结构控制 火箭 导弹
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船用电动伺服舵机性能仿真研究 被引量:2
15
作者 肖清 谢俊超 花靖 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第6期118-121,共4页
为降低船舶传统液压操舵噪声及提高舵机的可维护性,提出一种船用电动伺服舵机方案,该方案主要由直流力矩电机和谐波齿轮组成。建立该舵机的模型,采用Matlab软件进行性能仿真,并分析影响该舵机性能的主要因素。结果表明,电动伺服舵机的... 为降低船舶传统液压操舵噪声及提高舵机的可维护性,提出一种船用电动伺服舵机方案,该方案主要由直流力矩电机和谐波齿轮组成。建立该舵机的模型,采用Matlab软件进行性能仿真,并分析影响该舵机性能的主要因素。结果表明,电动伺服舵机的稳定性、精度、响应等性能可满足船舶的操纵要求,研究结果可为电动伺服舵机在船舶上的应用提供支撑。 展开更多
关键词 电动伺服 舵机 仿真
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电动伺服系统模型构建与辨识方法 被引量:2
16
作者 张彬 周军 高智刚 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第11期76-79,共4页
针对用频域法解得的电动伺服系统传递函数模型不能很好反映系统时域特性的问题,提出了一种基于框图结构的模型构建与辨识方法。通过对二阶系统频率特性中-90°特征点的测量,即可得到系统二阶模型各参数,以便在计算机中对伺服系统进... 针对用频域法解得的电动伺服系统传递函数模型不能很好反映系统时域特性的问题,提出了一种基于框图结构的模型构建与辨识方法。通过对二阶系统频率特性中-90°特征点的测量,即可得到系统二阶模型各参数,以便在计算机中对伺服系统进行控制算法的仿真和改进,从而改善电动伺服系统的性能。由于工程中大多数的电动伺服系统均可近似为二阶振荡环节,因此该方法在工程应用中具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 传递函数 相关法 电动伺服系统
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电动伺服机构中非线性因素的优化设计 被引量:10
17
作者 杨君君 向华安 《航空兵器》 2007年第2期39-43,共5页
采用虚拟样机技术对电动伺服机构中的传动间隙、刚度、摩擦力矩等非线性因素进行了分析,建立了数学模型,得到了相应的仿真特性曲线。通过优化设计,并结合实际样机的试验结果,对非线性因素进行控制,取得了满意的效果。
关键词 电动伺服机构 非线性因素 仿真 优化设计
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电动伺服系统刚度测试方法的AMESim仿真 被引量:2
18
作者 张新华 杨瑞峰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期195-197,231,共4页
建立了基于多学科仿真软件平台AMESim的电动伺服系统仿真模型,分析了利用该模型进行电动伺服系统刚度测试仿真的可能性以及实现途径,在此基础上进行了仿真,并得出负载扰动力矩幅值、频率与系统刚度的定性关系。
关键词 电动伺服系统 刚度 测试 AMESIM
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多重故障模式下的电动伺服系统故障建模方法 被引量:1
19
作者 高智刚 李朋 周军 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期135-140,共6页
针对电动伺服系统的多重故障建模问题,提出了基于仿真模型重构和故障模型嵌套组合的多重故障建模方法。将电动伺服系统划分为若干功能单元,在各功能单元仿真模型基础上,提炼故障描述函数,利用统一故障表达式构建各功能单元故障模型。为... 针对电动伺服系统的多重故障建模问题,提出了基于仿真模型重构和故障模型嵌套组合的多重故障建模方法。将电动伺服系统划分为若干功能单元,在各功能单元仿真模型基础上,提炼故障描述函数,利用统一故障表达式构建各功能单元故障模型。为了有效描述系统多重故障,提出了功能单元内多故障模型逐层嵌套+功能单元间故障模型组合的故障建模方法,重点分析并给出了不同类型多重故障的故障模型嵌套原则。仿真分析和实验验证结果表明,所建立故障模型可有效描述多重故障发生时的系统工作性能,提出的多重故障建模方法合理有效,具有普遍适用性,为故障诊断、构建故障知识库和容错控制仿真验证等提供了良好的研究手段。 展开更多
关键词 电动伺服系统 故障建模 多重故障 故障模型嵌套 功能单元 模型重构
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电动伺服系统电流环设计 被引量:2
20
作者 胡勤丰 李豹 +2 位作者 左月飞 范仁凯 曹辉 《电源学报》 2011年第6期74-78,共5页
为了构成高性能的电动伺服系统电流环,论文介绍了永磁同步电动机矢量控制的原理和数学模型,然后根据系统动态性能的要求,设计并选择调节器的类型。仿真结果表明,所设计的电流环具有很高的电流跟踪能力,为实现高性能电动伺服系统奠定了... 为了构成高性能的电动伺服系统电流环,论文介绍了永磁同步电动机矢量控制的原理和数学模型,然后根据系统动态性能的要求,设计并选择调节器的类型。仿真结果表明,所设计的电流环具有很高的电流跟踪能力,为实现高性能电动伺服系统奠定了基础。 展开更多
关键词 电动伺服系统 永磁同步电动 矢量控制 电流环
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