输入受限时电机伺服系统渐近跟踪控制 被引量：1

1

作者 董振乐 姚建勇 马大为 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1405-1410,共6页

参数不确定性、不确定非线性(特别是非线性摩擦)以及输入受限等非线性问题在电机伺服系统中广泛存在,针对以上诸多问题,建立了包含连续可微摩擦模型的系统数学模型,提出了一种基于误差符号积分鲁棒控制器的新型控制方法。该方法能实现... 参数不确定性、不确定非线性(特别是非线性摩擦)以及输入受限等非线性问题在电机伺服系统中广泛存在,针对以上诸多问题,建立了包含连续可微摩擦模型的系统数学模型,提出了一种基于误差符号积分鲁棒控制器的新型控制方法。该方法能实现在输入受限时和外干扰作用下的渐近跟踪。采用Lyapunov函数从理论上证明控制器的渐近稳定性。仿真对比结果表明,该控制方法在输入受限时展现了优良的跟踪精度和响应速度,且具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 控制科学与技术 电机伺服系统 误差符号积分鲁棒 输入受限 渐近跟踪 建模不确定性 连续摩擦补偿

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带有积分环节的双电机伺服系统的改进DMC算法

2

作者 潘红光 高海南 +1 位作者 王再英 王绪民 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2017年第4期590-597,共8页

带有积分环节的双电机伺服系统在实际应用中是十分重要并具有代表性的系统。针对包含积分环节的测控地面站伺服系统,文中提出了一种带有前馈补偿的改进动态矩阵控制(DMC,Dynamic Matrix Control)算法来提高已有PID算法的控制性能。首先... 带有积分环节的双电机伺服系统在实际应用中是十分重要并具有代表性的系统。针对包含积分环节的测控地面站伺服系统,文中提出了一种带有前馈补偿的改进动态矩阵控制(DMC,Dynamic Matrix Control)算法来提高已有PID算法的控制性能。首先,通过重构动态矩阵和移位矩阵来预测带有积分环节系统的未来输出;其次,当系统中存在扰动时,通过加入前馈补偿来提高响应速度和动态控制性能;最后,通过一个仿真实例验证了文中所提算法的有效性。 展开更多

关键词 动态矩阵控制 双电机伺服系统 前馈补偿 积分环节

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含摩擦的双电机伺服系统快速终端滑模控制 被引量：6

3

作者 赵威 任雪梅 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期119-123,共5页

针对含LuGre稳态摩擦力的双电机伺服系统,通过引入含速度项的指数函数,提出一种连续可微的LuGre稳态摩擦模型,解决了原有模型不可微的缺点,该模型能够有效刻画Stribeck现象、库伦摩擦、粘滞摩擦等多种摩擦特征;为了进一步解决系统的同... 针对含LuGre稳态摩擦力的双电机伺服系统,通过引入含速度项的指数函数,提出一种连续可微的LuGre稳态摩擦模型,解决了原有模型不可微的缺点,该模型能够有效刻画Stribeck现象、库伦摩擦、粘滞摩擦等多种摩擦特征;为了进一步解决系统的同步和跟踪问题,基于该连续可微摩擦模型,引入表征同步率的可变系数设计了可变系数的快速终端滑模控制器,并运用Lyapunov方法证明了在给定控制律下,系统能够实现先同步控制后跟踪控制.仿真结果表明提出的控制方法具有快速收敛速度和高跟踪精度. 展开更多

关键词 双电机伺服系统 快速终端滑模 连续LuGre摩擦模型 跟踪控制 同步控制

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基于键图的电机伺服系统的建模与仿真 被引量：4

4

作者 赵轶 张百海 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1509-1511,1515,共4页

研究电机伺服系统的键图建模方法。使用20-sim软件建立了系统动力部分的键图模型,并使用SIDOPS+语言建立了控制器的模型,对电机伺服系统的阶跃响应和启动过程进行仿真。仿真结果表明,键图建模方法适用于多能量范畴的复杂机电系统的设计... 研究电机伺服系统的键图建模方法。使用20-sim软件建立了系统动力部分的键图模型,并使用SIDOPS+语言建立了控制器的模型,对电机伺服系统的阶跃响应和启动过程进行仿真。仿真结果表明,键图建模方法适用于多能量范畴的复杂机电系统的设计与分析。 展开更多

关键词 键图 建模 电机伺服系统 20-SIM

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基于Sugeno型模糊神经网络和互补滑模控制器的双直线电机伺服系统同步控制 被引量：25

5

作者 金鸿雁 赵希梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2726-2733,共8页

针对高精密直驱龙门定位平台的双直线电机伺服系统的位置同步控制问题,提出一种Sugeno 型模糊神经网络(SFNN)同步补偿器和互补滑模控制器(CSMC)相结合的控制方法。建立了含有参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的永磁直线同步电机(PM... 针对高精密直驱龙门定位平台的双直线电机伺服系统的位置同步控制问题,提出一种Sugeno 型模糊神经网络(SFNN)同步补偿器和互补滑模控制器(CSMC)相结合的控制方法。建立了含有参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的永磁直线同步电机(PMLSM)动态模型,采用广义滑模面和互补滑模面相结合的方式来设计CSMC。CSMC 可有效抑制参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的影响,削弱传统滑模控制器(SMC)存在的抖振现象,减小系统的跟踪误差,实现高精度位置跟踪。同时,利用SFNN 同步补偿器解决双直线电机间动态参数不匹配问题及耦合现象,SFNN 同步补偿器可对每个轴进行误差补偿,从而减小位置同步误差,保证系统实现同步控制。实验结果表明,该控制方法可明显减小系统的跟踪误差和同步误差,进而改善轮廓加工精度。 展开更多

关键词 双直线电机伺服系统 Sugeno型模糊神经网络 互补滑模控制器 不确定性 同步控制

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电机伺服系统快速自适应抗扰控制 被引量：12

6

作者 方靖荃 邓文翔 +2 位作者 姚建勇 陈久辉 王鹏飞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期44-52,共9页

为实现电机伺服系统在参数不确定性和未建模干扰共同作用下的高精度运动控制,提出一种基于有限时间参数估计的快速自适应抗扰控制(FADRC)方法。针对参数不确定性,通过引入一阶低通滤波运算和辅助中间变量,构造一种由跟踪误差、参数估计... 为实现电机伺服系统在参数不确定性和未建模干扰共同作用下的高精度运动控制,提出一种基于有限时间参数估计的快速自适应抗扰控制(FADRC)方法。针对参数不确定性,通过引入一阶低通滤波运算和辅助中间变量,构造一种由跟踪误差、参数估计误差和系统状态估计误差复合驱动的新型参数自适应律,实现未知参数的在线快速更新;针对未建模干扰,设计扩张状态观测器(ESO)进行估计并由前馈项补偿;此外,借助反馈鲁棒项保证系统整体鲁棒性。基于Lyapunov稳定性理论的分析表明,所提出的控制方法可保证快速的参数估计性能和优异的跟踪控制效果。搭建了电动伺服实验平台进行测试,测试结果表明:相比基于传统自适应律的控制方法,所提出的新型控制方法的参数估计收敛速度提高约80%,跟踪误差最大值减小约13.8%。该方法可为实际机电系统的高精度伺服控制和快速参数辨识提供参考。 展开更多

关键词 电机伺服系统 参数不确定性 未建模干扰 快速自适应 扩张状态观测器

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工件质量对机床工作台直线电机伺服系统响应性能的影响研究 被引量：1

7

作者 彭振洲 熊静琪 +1 位作者 张荃莹 王李立 《机床与液压》 北大核心 2014年第10期6-11,共6页

数控机床工作台在运行时其承载的工件质量往往不同且变化范围大,工件质量的变化会对其直线电机伺服系统的性能造成较大影响。分析数控机床工作台直线电机伺服系统在带动不同质量工件的情况下所产生的超调量和调整时间,发现系统超调量随... 数控机床工作台在运行时其承载的工件质量往往不同且变化范围大,工件质量的变化会对其直线电机伺服系统的性能造成较大影响。分析数控机床工作台直线电机伺服系统在带动不同质量工件的情况下所产生的超调量和调整时间,发现系统超调量随工件质量的增加成单调增的关系;在工件质量一定的情况下采用非线性PID控制来抑制超调量,缩短调整时间,找到非线性PID控制的参数Kd与工件质量之间的对应关系,并进行线性拟合,对非线性PID控制的参数进行调整,使在不同工件质量的情况下均能达到较好的响应性能。 展开更多

关键词 直线电机伺服系统 质量变化 位置控制 变参数非线性PID控制

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多电机伺服系统特征模型的滤波算法设计

8

作者 张翠艳 高熠 吴益飞 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第7期34-37,42,共5页

针对多电机驱动伺服系统特征模型中含有测量噪声的问题,设计了一种强跟踪滤波算法。以四电机驱动伺服系统为对象,建立了四电机驱动伺服系统动力学模型、基于特征建模理论的含测量噪声特征模型,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法作为特... 针对多电机驱动伺服系统特征模型中含有测量噪声的问题,设计了一种强跟踪滤波算法。以四电机驱动伺服系统为对象,建立了四电机驱动伺服系统动力学模型、基于特征建模理论的含测量噪声特征模型,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法作为特征参数辨识算法,带积分的黄金分割控制律作为系统控制律。针对特征模型中的测量噪声,这里设计了一种强跟踪滤波算法,通过跟踪测量噪声,解决了由测量噪声引起的特征参数收敛缓慢的问题,有效滤除了系统中测量噪声的影响。仿真结果表明,所设计的滤波算法能有效抑制特征模型中的测量噪声,与传统扩展卡尔曼滤波相比能提供更强的抑制噪声能力。 展开更多

关键词 四电机驱动伺服系统 测量噪声 特征模型 强跟踪滤波算法

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直线伺服系统的鲁棒保性能控制研究 被引量：13

9

作者 陈一秀 王永初 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期174-178,共5页

对具有不确定性的直线电机伺服系统进行鲁棒控制。把一矢量控制的永磁直线电机构成一个三环系统,在速度环和电流环内采用IP速度控制器和状态反馈控制器,以实现电机的高精度快速进给,并抑制外部扰动对系统的影响。为了保证对于所有允许... 对具有不确定性的直线电机伺服系统进行鲁棒控制。把一矢量控制的永磁直线电机构成一个三环系统,在速度环和电流环内采用IP速度控制器和状态反馈控制器,以实现电机的高精度快速进给,并抑制外部扰动对系统的影响。为了保证对于所有允许的参数不确定性,系统都具有所期望的性能,采用保性能控制方法设计其最优状态反馈保性能控制器。对电机在两种最恶劣情况下作了仿真实验。结果表明,和传统的方法相比,用该方法设计的直线伺服系统具有性能鲁棒性,当参数变化时,系统具有较好的抗扰性和跟踪性能。 展开更多

关键词 直线电机伺服系统 不确定性 状态反馈控制器 保性能控制 性能鲁棒性

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直线伺服系统的双目标非脆弱控制器的设计及仿真 被引量：2

10

作者 黄宜庆 黄友锐 章魁 《智能系统学报》 2009年第1期85-90,共6页

针对直线伺服系统中存在的多种不确定性,提出一种双目标非脆弱控制器的控制方法.从系统的区域极点配置和保性能控制2种控制目标出发,利用LMI方法推导出鲁棒状态反馈控制器的存在条件,同时考虑直线伺服系统中,控制器增益存在的加性摄动,... 针对直线伺服系统中存在的多种不确定性,提出一种双目标非脆弱控制器的控制方法.从系统的区域极点配置和保性能控制2种控制目标出发,利用LMI方法推导出鲁棒状态反馈控制器的存在条件,同时考虑直线伺服系统中,控制器增益存在的加性摄动,设计出的控制器实现了系统2种性能指标的优化.并给出具体的算例说明了设计方法的可行性,仿真实验结果表明该控制方法具有很强的鲁棒性. 展开更多

关键词 区域极点配置 保性能控制 直线电机伺服系统 非脆弱控制器

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H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑控制 被引量：3

11

作者 方馨 王丽梅 张康 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期101-111,共11页

针对直线电机驱动H型平台中的直驱伺服系统易受负载扰动和机械耦合等因素影响的问题,提出一种H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑位置控制方法。首先,研究建立以动子位置和速度为状态变量的含有机械耦合特性的直驱伺服系统离散数学模... 针对直线电机驱动H型平台中的直驱伺服系统易受负载扰动和机械耦合等因素影响的问题,提出一种H型平台直驱伺服系统离散积分滑模平滑位置控制方法。首先,研究建立以动子位置和速度为状态变量的含有机械耦合特性的直驱伺服系统离散数学模型;然后,设计离散积分滑模位置控制器,以减小外部扰动对系统影响,提高系统跟踪精度;同时,为削弱控制律中符号函数引起的抖振现象,设计一种平滑饱和函数代替传统符号函数,并通过仿真给出饱和函数曲线,定量分析证明平滑饱和函数的优越性。最后对该方法进行仿真与实验验证,并给出控制系统关键部件的实现方案,结果表明所提方法不仅提高了系统位置跟踪精度,削弱抖振程度,而且能够增强系统对负载扰动的鲁棒性。 展开更多

关键词 H型平台 直线电机驱动伺服系统 离散积分滑模控制 平滑饱和函数 抖振 机械耦合

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基于LabVIEW监控的直线伺服刀具进给系统的自抗扰控制 被引量：2

12

作者 曹荣敏 苏昂 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期31-36,共6页

针对非圆活塞零件的实际加工环境,以非圆车削直线电机刀具进给系统为控制对象,系统由直线电机、TMS320F2812DSP和LabVIEW数据采集及位置反馈部分组成。采用自抗扰方法对直线电机伺服控制进行仿真及实际实验研究,获得较好的控制效果。

关键词 直线电机伺服系统 非圆切削 自抗扰控制器

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多电机驱动系统的保性能鲁棒Funnel控制 被引量：11

13

作者 王敏林 董雪明 +2 位作者 任雪梅 陈强 张策 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期540-550,共11页

本文针对含参数不确定性的多电机驱动系统,提出一种基于最优保性能鲁棒的Funnel控制方法实现系统的规定跟踪性能.该控制方法通过构造Funnel函数对误差系统进行变换,并设计自适应反步控制器保证变换后系统的稳定性即可使跟踪误差的瞬态... 本文针对含参数不确定性的多电机驱动系统,提出一种基于最优保性能鲁棒的Funnel控制方法实现系统的规定跟踪性能.该控制方法通过构造Funnel函数对误差系统进行变换,并设计自适应反步控制器保证变换后系统的稳定性即可使跟踪误差的瞬态和稳态响应均被限制在给定的Funnel边界内.然而由于系统中存在的参数不确定性会影响系统的规定控制性能,本文在Funnel控制基础上又设计了最优保性能鲁棒控制器.它是通过将参数不确定性系统的保性能鲁棒控制问题转化为标称系统的最优控制问题,并求解新的黎卡提方程而得到的.因此所设计的控制器不但消除了参数不确定性对系统的影响并且能够使系统的性能指标达到一确定的上界.最后,对四电机驱动系统进行了仿真和实验验证,说明所提出控制方法的有效性. 展开更多

关键词 多电机伺服系统 参数不确定性 Funnel控制 最优保性能鲁棒控制

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基于粒子群优化的PID伺服控制器设计 被引量：17

14

作者 胡海兵 胡庆波 吕征宇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2144-2148,共5页

针对耦合和非线性永磁同步电机(PMSM)控制器优化设计的难题,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和PMSM伺服系统的控制策略,给出了优化PID控制器设计的步骤.考虑到综合评价系... 针对耦合和非线性永磁同步电机(PMSM)控制器优化设计的难题,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和PMSM伺服系统的控制策略,给出了优化PID控制器设计的步骤.考虑到综合评价系统的各项性能指标,在优化过程中引入了新的模糊汉明距离的评价策略.同时对遗传算法(GA)和PSO算法优化结果进行对比研究.仿真和实验结果表明,该方法能搜寻到最优或次最优的参数空间,并能取得比GA更好的空间解.优化得到的PID控制器速度响应快、超调量小,有效地提高了伺服系统的动态性能. 展开更多

关键词 粒子群优化 遗传算法 比例 积分微分控制器 永磁同步电机伺服系统

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交流电机负载转矩的自适应辨识 被引量：1

15

作者 尹韵 黄运生 陈学 《兵工自动化》 2009年第8期68-70,78,共4页

针对交流电机伺服系统中负载转矩不可预测性的特点,提出一种基于状态观测器的负载转矩自适应辨识方法。首先设计交流电机的状态观测器,并构造Lyapunov函数保障其稳定。其次利用转矩方程推出负载转矩的辨识率。最后利用MATLAB/SIMULINK... 针对交流电机伺服系统中负载转矩不可预测性的特点,提出一种基于状态观测器的负载转矩自适应辨识方法。首先设计交流电机的状态观测器,并构造Lyapunov函数保障其稳定。其次利用转矩方程推出负载转矩的辨识率。最后利用MATLAB/SIMULINK仿真平台证明该方法的实验效果。仿真结果表明该负载转矩辨识方法具有很高的辨识精度,且系统在全速范围内都可获得良好的动静态性能。 展开更多

关键词 负载转矩辨识 交流电机伺服系统 状态观测器

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永磁同步电机改进非线性反步自抗扰位置控制 被引量：3

16

作者 何栋炜 林杭彬 +3 位作者 刘丽桑 陈健 曾志伟 王佩 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第7期73-78,共6页

为提高永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统的性能,针对外部扰动及参数不确定性对控制性能的影响,提出一种改进的非线性反步自抗扰控制方法。首先,针对传统自抗扰位置控制器中反馈控制律的设计仅限控制增益已知的情况且其收敛性能有限的问题... 为提高永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统的性能,针对外部扰动及参数不确定性对控制性能的影响,提出一种改进的非线性反步自抗扰控制方法。首先,针对传统自抗扰位置控制器中反馈控制律的设计仅限控制增益已知的情况且其收敛性能有限的问题,基于反步控制及连续光滑非线性函数改进了控制律设计;其次,针对传统自抗扰控制器所采用的等效扰动估计方法性能有限的问题,引入朗道自适应观测器对扰动及参数分别辨识。仿真结果表明,所提出的非线性反步自抗扰控制方法有效地提高了永磁同步电机位置伺服系统位置的跟踪收敛速度及跟踪精度,增强了系统对外部扰动及参数不确定性的自适应能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机位置伺服系统 非线性反步控制 朗道自适应观测器 自抗扰控制

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基于摩擦模型的固冲发动机流量调节控制

17

作者 李勇 《现代防御技术》 北大核心 2016年第2期61-67,共7页

针对固冲发动机流量调节伺服控制系统在实际运行中存在摩擦负载的问题,提出一种基于Lu Gre模型的自适应摩擦补偿方法。考虑到摩擦模型的参数会随系统变化而发生改变,采用反步(Backstepping)方法设计自适应摩擦补偿控制方案。在分析流量... 针对固冲发动机流量调节伺服控制系统在实际运行中存在摩擦负载的问题,提出一种基于Lu Gre模型的自适应摩擦补偿方法。考虑到摩擦模型的参数会随系统变化而发生改变,采用反步(Backstepping)方法设计自适应摩擦补偿控制方案。在分析流量调节伺服系统数学模型的基础上,运用Matlab对伺服系统直流无刷电机电流、速度、位置三闭环系统进行建模和系统仿真,并与采用常规PID算法的系统进行了比较。仿真结果表明基于Lu Gre摩擦模型的Backstepping自适应摩擦补偿控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性,优于常规PID控制系统的性能。采用该补偿方案能有效地抑制摩擦干扰对伺服系统的不利影响,为提高固冲发动机流量调节伺服系统的动态跟踪性能奠定基础。 展开更多

关键词 固冲发动机 流量调节 LU Gre摩擦模型 电机伺服系统 自适应控制 反步控制

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