电动直线负载模拟系统建模与混合校正分析 被引量：1

1

作者 雷建杰 刘博 +1 位作者 范元勋 张梦骏 《机床与液压》 北大核心 2019年第19期52-56,66,共6页

为测试直线舵机的综合性能,设计了一种由永磁同步电机和滚珠丝杠副进行中间力转换的电动直线负载模拟系统,并建立了该系统的数学模型,结合系统的控制方程,分析了系统的稳定性和多余力矩产生机制,并提出了一种速度环补偿策略,有效抑制了... 为测试直线舵机的综合性能,设计了一种由永磁同步电机和滚珠丝杠副进行中间力转换的电动直线负载模拟系统,并建立了该系统的数学模型,结合系统的控制方程,分析了系统的稳定性和多余力矩产生机制,并提出了一种速度环补偿策略,有效抑制了多余力矩;为提高系统加载精度和动态性能,采用非均匀三角隶属度函数的模糊PID控制取代传统PID控制。实验结果表明:该控制算法能够提高力加载跟踪精度和系统动态性能,满足“双十指标”,具有一定的工程参考价值。 展开更多

关键词 电动直线负载模拟系统 速度环补偿 模糊PID控制 多余力矩

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电动负载模拟系统自适应控制系统设计 被引量：2

2

作者 陈浩 吴定定 +1 位作者 饶国希 赵旭昌 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期217-224,共8页

为了有效抑制电动负载模拟系统多余力矩,从而提高系统加载力矩的输出精度,设计了一种自适应抑制位置干扰力矩的控制方法。基于前馈控制与自适应控制原理,使用MATLAB仿真软件对该方法的有效性作了分析,并进行了试验验证。仿真与试验结果... 为了有效抑制电动负载模拟系统多余力矩,从而提高系统加载力矩的输出精度,设计了一种自适应抑制位置干扰力矩的控制方法。基于前馈控制与自适应控制原理,使用MATLAB仿真软件对该方法的有效性作了分析,并进行了试验验证。仿真与试验结果表明:该方法能自适应调节系统加载误差,且舵机运动频率越高,系统跟踪误差调节时间越长;当加载力矩和舵机运动幅值相同时,舵机运动频率越高,该控制方法对系统多余力矩的抑制效果越明显;当加载力矩和舵机运动频率相同时,舵机运动幅值越大,抑制效果越明显。该控制方法能够在系统部分参数未知或者渐变的情况下,有效抑制系统多余力矩。研究结果对飞行器电动负载模拟器的设计具有一定参考价值。 展开更多

关键词 电动负载模拟系统 多余力矩 自适应控制 数值仿真 试验验证

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基于PR控制的负载模拟系统 被引量：10

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作者 王哲 王明彦 +1 位作者 郭犇 柴凤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期486-493,共8页

负载模拟系统用于位置伺服系统带载测试时,需要在被承载系统拖动的同时,模拟负载转动惯量和负载力矩,然而承载系统运动状态变化引入的干扰力矩,使得负载模拟系统难以在较大频宽范围内实现高精度负载模拟。该文以永磁同步电机(permanent ... 负载模拟系统用于位置伺服系统带载测试时,需要在被承载系统拖动的同时,模拟负载转动惯量和负载力矩,然而承载系统运动状态变化引入的干扰力矩,使得负载模拟系统难以在较大频宽范围内实现高精度负载模拟。该文以永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)作为负载模拟系统力矩加载执行器,提出在负载转矩控制器中加入比例谐振控制方法,提升负载模拟系统性能。通过构建同频率比例谐振控制器,抑制干扰力矩,实现无静差跟踪周期负载力矩;根据正弦运动中位置与加速度的幅值相位关系,结合相应频率的比例谐振控制器,高精度模拟位置伺服系统负载转动惯量。此外,应用内模原理分析比例谐振控制器用于负载模拟系统中,系统参数和输入信号的鲁棒性;采用根轨迹方法设计比例谐振控制器参数。仿真及实验验证了频率为10 Hz时负载模拟效果,证明了方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 电动负载模拟系统 比例谐振控制 转动惯量模拟 鲁棒性

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基于改进萤火虫算法的电动负载模拟系统设计

4

作者 刘晓琳 郭艾佳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第9期26-30,共5页

针对飞机舵机电动负载模拟系统因非线性干扰和多余力导致加载性能不良的问题,采用直线音圈电机改变传统加载方式,并提出一种基于不完全随机萤火虫算法、结合扰动信号前馈控制和多工况专家控制的复合控制策略。在前馈环节,以舵机输出位... 针对飞机舵机电动负载模拟系统因非线性干扰和多余力导致加载性能不良的问题,采用直线音圈电机改变传统加载方式,并提出一种基于不完全随机萤火虫算法、结合扰动信号前馈控制和多工况专家控制的复合控制策略。在前馈环节,以舵机输出位置信号作为扰动,计算并设计前馈补偿控制器对其进行抑制;在反馈环节,采用多工况专家控制,通过对模拟气动载荷工况和误差信号的判断,设计专家控制规则;同时,利用不完全随机初始化法和动态变步长搜索法对萤火虫算法进行改进,使其完成对专家控制的参数寻优。仿真结果表明,系统在复合控制器作用下的加载精度和加载误差均优于传统PID控制系统,对多余力的抑制程度可达78%,控制性能得到明显提升。 展开更多

关键词 电动负载模拟系统 直线电机 专家控制 萤火虫算法 多余力 扰动前馈

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摩擦对电动直线负载模拟器的影响及其抑制研究 被引量：10

5

作者 潘卫东 范元勋 +3 位作者 雷建杰 曹大伟 陆鹏程 徐志伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2050-2059,共10页

为抑制摩擦非线性因素对电动直线负载模拟器(ELLS)的影响,采用仿真与实验结合的方法分析摩擦对ELLS的影响。利用遗传算法对系统中的摩擦模型进行辨识,并得出了系统摩擦力与速度的关系;提出了一种摩擦前馈加变增益PID的混合控制方法,摩... 为抑制摩擦非线性因素对电动直线负载模拟器(ELLS)的影响,采用仿真与实验结合的方法分析摩擦对ELLS的影响。利用遗传算法对系统中的摩擦模型进行辨识,并得出了系统摩擦力与速度的关系;提出了一种摩擦前馈加变增益PID的混合控制方法,摩擦前馈用于消除摩擦对系统的影响,变增益PID用于进一步抑制系统在低速时的相位滞后;进行了对比仿真与实验。仿真分析与实验结果表明:与传统PID控制相比,采用摩擦前馈加变增益PID控制的ELLS加载波形畸变被抑制、加载误差与相位滞后均明显减少;所提出控制方法能够较好地抑制摩擦对ELLS的影响,提高加载精度。 展开更多

关键词 电动直线负载模拟器 辨识 摩擦模型 摩擦前馈补偿 变增益PID

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基于电动直线负载模拟器的排气压力模拟

6

作者 范爱民 常思勤 陈慧涛 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第9期3613-3619,共7页

在电磁驱动配气机构中,排气门开启过程中受到气体压力影响,为了验证排气门控制策略的有效性,设计了一种能够模拟排气压力的电动直线加载系统。针对电动直线加载系统多余力及其他非线性扰动因素影响加载力跟踪精度问题,引入前馈补偿,以... 在电磁驱动配气机构中,排气门开启过程中受到气体压力影响,为了验证排气门控制策略的有效性,设计了一种能够模拟排气压力的电动直线加载系统。针对电动直线加载系统多余力及其他非线性扰动因素影响加载力跟踪精度问题,引入前馈补偿,以加载力作为外环,电流闭环为内环的双闭环复合比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制策略。给定恒定力和正弦力进行直线加载跟踪性能对比分析,结果表明:与传统PID控制相比,复合前馈PID控制有效抑制了加载系统的多余力。为了验证方案的可行性,建立了电动直线负载模拟平台,对排气压力模拟进行试验研究,结果表明:在误差允许范围内,能够实现对排气压力的模拟。 展开更多

关键词 电动直线负载模拟器 电磁驱动配气机构 排气压力 前馈控制 PID控制

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直线负载模拟器及其新型CMAC改进算法控制

7

作者 徐志伟 范元勋 +2 位作者 汪训浪 雷建杰 戴立 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第5期107-110,共4页

为检测某型直线阀是否能够达到姿/轨控发动机的推力要求,基于旋转电机加滚珠丝杠的方式,设计了一种直线负载模拟器(LLS)。为抑制多余力,提出一种基于电流环、位置环及力环的多闭环复合控制策略,并在力外环采用一种基于二维非均匀量化的... 为检测某型直线阀是否能够达到姿/轨控发动机的推力要求,基于旋转电机加滚珠丝杠的方式,设计了一种直线负载模拟器(LLS)。为抑制多余力,提出一种基于电流环、位置环及力环的多闭环复合控制策略,并在力外环采用一种基于二维非均匀量化的新型CMAC改进算法,引入量化距离来确定高斯权重,并提出一种能够抑制"过学习"现象的新型权重学习方法。仿真及实验结果表明,该方法能够有效地抑制电动直线阀输出位移所带来多余力的干扰,明显地抑制了传统CMAC过学习现象,提高了LLS加载精度。 展开更多

关键词 直线负载模拟器 电动直线阀 新型CMAC 非均匀量化 高斯权重系数

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基于PMSM的电动负载模拟器建模与控制 被引量：4

8

作者 林凡涌 符文星 杭娟 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第19期4681-4685,共5页

电动负载模拟器是舵机测试和半实物仿真的关键设备之一。介绍了永磁力矩电机驱动的电动负载模拟器的结构和工作原理,建立了其数学模型,并对控制系统进行了设计和仿真分析。针对加载梯度大范围变化条件下,一套固定的PID参数适应性较差的... 电动负载模拟器是舵机测试和半实物仿真的关键设备之一。介绍了永磁力矩电机驱动的电动负载模拟器的结构和工作原理,建立了其数学模型,并对控制系统进行了设计和仿真分析。针对加载梯度大范围变化条件下,一套固定的PID参数适应性较差的问题,设计了基于CMAC的复合控制方案,控制系统表现了较强的自适应性。 展开更多

关键词 电动负载模拟系统 永磁同步电机(PMSM) CMAC控制PID

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滑模反推式永磁直线同步电动机的速度跟踪控制 被引量：5

9

作者 杨俊友 刘启宇 +1 位作者 赵菲 门博 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期601-605,共5页

由于负载扰动和电动机内部参数变化会降低系统的伺服性能,因此为了消除这些不确定因素的影响,保持系统的跟踪性能,提出了一种将变结构控制和反推控制相结合的速度跟踪控制策略.反推法可以保证系统的全局一致渐近稳定,但对变化较快和较... 由于负载扰动和电动机内部参数变化会降低系统的伺服性能,因此为了消除这些不确定因素的影响,保持系统的跟踪性能,提出了一种将变结构控制和反推控制相结合的速度跟踪控制策略.反推法可以保证系统的全局一致渐近稳定,但对变化较快和较大的不确定扰动抑制不够理想;变结构控制具有快速响应及对不确定因素的不变性等优点,采用反推和变结构相结合的控制方法能够实现快速的速度渐近跟踪,同时系统控制器能够保证系统在电动机参数和外界负载变化时具有较强的鲁棒性.应用Matlab仿真验证了系统设计的有效性和可行性. 展开更多

关键词 永磁直线同步电动机 直接驱动 反推 滑模变结构 速度跟踪 电动机参数 负载扰动 鲁棒

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电动推杆性能参数自动测试系统 被引量：1

10

作者 吴福明 李克修 许介卫 《食品与生物技术学报》 CAS 1988年第3期49-57,共9页

本文介绍了电动推杆性能参数自动测试技术,包括位移测试系统和推(拉)力测试系统,并对感应同步器的按装调试作了一些讨论。还介绍了保证整个系统可靠运行的抗干扰措施。是国内研制成的第一台电动推杆自动测试装置。本文结论适用于其他类... 本文介绍了电动推杆性能参数自动测试技术,包括位移测试系统和推(拉)力测试系统,并对感应同步器的按装调试作了一些讨论。还介绍了保证整个系统可靠运行的抗干扰措施。是国内研制成的第一台电动推杆自动测试装置。本文结论适用于其他类似产品的性能参数自动测试。 展开更多

关键词 电动推杆 空载惯性位移量 负载惯性位移量 最大推(拉)力 直线式感应同步器

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复合次级直线电动机研究

11

作者 刘元江 袁世鹰 +1 位作者 齐忠寿 焦留成 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 1991年第S1期99-100,共2页

1 数学模型及其边缘效应采用一维场模型,利用Maxwell方程,用矢量磁位A作为分析基本量,对电机气隙磁场进行研究,对负载运行进行分析,得出气隙磁场、次级感应电流密度,推力和垂直力密度,电磁总功率,次级每单位体积的净功率输出的表达式。

关键词 直线电动机 气隙磁场 净功率 负载运行 矢量磁位 垂直力 MAXWELL 电流密度 边缘效应 数学模型

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PCB数控钻床X轴结构优化设计 被引量：1

12

作者 周延 蔡长韬 +2 位作者 杨韬 周彦君 马飞达 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第9期43-47,共5页

直线电动机驱动的X轴是影响PCB数控钻床钻孔加工效率与精度的关键,论文运用Solid Works软件建立PCB六轴直线电动机高速钻床X轴结构三维模型,分析影响X轴移动效率和精度的因素,借鉴模块化设计理念,对X轴进行结构参数优化设计,并对电动机... 直线电动机驱动的X轴是影响PCB数控钻床钻孔加工效率与精度的关键,论文运用Solid Works软件建立PCB六轴直线电动机高速钻床X轴结构三维模型,分析影响X轴移动效率和精度的因素,借鉴模块化设计理念,对X轴进行结构参数优化设计,并对电动机动子连接件进行有限元分析。结果表明,优化后的X轴结构不仅更加轻量化,比刚度增强,X轴运动更为高效,定位与重复定位更加精确,保证了直线电动机动子连接件的刚性,提高了加工效率和加工精度,研究成果具有重要的工程实用价值。 展开更多

关键词 PCB数控钻床 直线电动机 负载 比刚度 ANSYS WORKBENCH

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