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永磁同步电机的改进对角递归神经网络PI控制策略 预览 被引量:1
1
作者 彭熙伟 高瀚林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期126-132,共7页
针对采用传统PI控制器的永磁同步电机交流伺服系统无法兼顾良好的速度响应性能和抗干扰能力的问题,提出一种将对角递归神经网络(DRNN)与PI控制相结合的控制算法,并引入学习率动态调整的思想对算法进行改进,解决固定学习率DRNN算法无法... 针对采用传统PI控制器的永磁同步电机交流伺服系统无法兼顾良好的速度响应性能和抗干扰能力的问题,提出一种将对角递归神经网络(DRNN)与PI控制相结合的控制算法,并引入学习率动态调整的思想对算法进行改进,解决固定学习率DRNN算法无法兼顾系统稳定性和较快学习速率的问题。建立永磁同步电机的仿真实验模型,并对传统PI控制器、固定学习率以及学习率可动态调整的DRNN-PI控制器的实验效果进行综合对比与分析,验证了采用改进后控制器的永磁同步电机交流伺服系统能够实现速度曲线无超调且不受负载转矩突变影响的良好控制效果。 展开更多
关键词 伺服系统 永磁同步电机 神经网络 比例积分控制 计算机仿真
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基于扩展状态观测器的伺服系统特征建模和自适应滑模控制 预览
2
作者 王翔 吴益飞 +2 位作者 高阳 郭健 陈庆伟 《南京理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期261-268,274共9页
为抑制伺服系统中的转矩扰动和惯量变化对动态性能和稳态精度的影响,该文提出了1种基于扩展状态观测器(ESO)的伺服系统特征建模和自适应离散终端滑模控制方法。将伺服系统动力学模型中的摩擦力矩、转矩扰动和其他不确定性扰动归入集总扰... 为抑制伺服系统中的转矩扰动和惯量变化对动态性能和稳态精度的影响,该文提出了1种基于扩展状态观测器(ESO)的伺服系统特征建模和自适应离散终端滑模控制方法。将伺服系统动力学模型中的摩擦力矩、转矩扰动和其他不确定性扰动归入集总扰动,并看作新的系统状态,设计ESO对其进行观测和补偿。在补偿后的广义被控对象基础上,通过采样其输入输出数据和在线参数辨识,建立伺服系统特征模型,并设计自适应离散终端滑模控制器。通过Lyapunov稳定性理论分析观测误差的收敛性,并证明跟踪误差的有限时间有界性。仿真结果表明,该文方法对转矩扰动有较强的鲁棒性,且能够适应20倍以内的转动惯量。 展开更多
关键词 扩展状态观测器 伺服系统 自适应控制 滑模控制 转矩扰动 惯量
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伺服系统运动轨迹规划研究简要综述 预览
3
作者 朱其新 费清琪 朱永红 《苏州科技大学学报:自然科学版》 CAS 2018年第3期1-5,11共6页
伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,伺服系统的轨迹规划算法是伺服系统设计中的关键问题之一。首先,介绍了伺服系统对轨迹规划算法的要求;然后,阐述了几种常用的伺服系统轨迹规划算法的基本原理、各自的优缺点和研究现状;最后,展... 伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,伺服系统的轨迹规划算法是伺服系统设计中的关键问题之一。首先,介绍了伺服系统对轨迹规划算法的要求;然后,阐述了几种常用的伺服系统轨迹规划算法的基本原理、各自的优缺点和研究现状;最后,展望了伺服系统轨迹规划算法中有待进一步研究的问题。 展开更多
关键词 运动控制 运动轨迹规划 算法优化 伺服系统
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鲁棒与最优控制在伺服系统中的应用
4
作者 苏为洲 闻成 《控制与决策》 CSCD 北大核心 2018年第5期888-905,共18页
随着现代科技的迅速发展,高性能需求对伺服控制技术提出了更高的要求.鲁棒与最优控制技术在雷达天线、数控机床、机械臂、移动机器人和硬盘驱动等伺服系统的应用中表现出极大的优势,在伺服控制领域扮演着越来越重要的角色.结合伺服控制... 随着现代科技的迅速发展,高性能需求对伺服控制技术提出了更高的要求.鲁棒与最优控制技术在雷达天线、数控机床、机械臂、移动机器人和硬盘驱动等伺服系统的应用中表现出极大的优势,在伺服控制领域扮演着越来越重要的角色.结合伺服控制的应用背景回顾了鲁棒与最优控制理论中的一些主要问题与方法;以车载天线系统为例,对伺服控制设计的主要环节(指标定义、模型辨识、鲁棒分析和控制设计)进行讨论,强调了状态控制方法与经典频域法结合的重要性;对主流鲁棒与最优控制算法(回路成型、H(∞、μ)综合、H2、混合H2/H∞、GKYP)进行整理,并分析各方法的特点及存在的一些问题.最后探讨与伺服设计相关的控制问题,并对鲁棒与最优控制技术在伺服应用中的推广提出一些展望. 展开更多
关键词 伺服系统 鲁棒 最优 控制设计 现代控制理论 频域法
平面3-RRR并联机构的自激振动实验研究 预览
5
作者 刘胜 邱志成 张宪民 《华南理工大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第5期24-30,67共8页
从平面3-ERR并联机构的位形和关节驱动两方面,研究了位形的奇异性和驱动 电机的祠服增益对机器人自激振动现象的影响. 首先建立了平面3-ERR并联机构的运动 约束方程,求导得到速度约束方程和加速度约束方程,给出位置、速度、加速度的正... 从平面3-ERR并联机构的位形和关节驱动两方面,研究了位形的奇异性和驱动 电机的祠服增益对机器人自激振动现象的影响. 首先建立了平面3-ERR并联机构的运动 约束方程,求导得到速度约束方程和加速度约束方程,给出位置、速度、加速度的正、逆解, 利用速度雅可比矩阵分析奇异特性;然后搭建了实验系统,分析驱动电机的控制原理,分 别测试在奇异位形和非奇异位形的自激振动,通过传感器测试驱动关节的位移、速度和加 速度,并进行正解得到动平台的位置和加速度,正解得到的加速度与动平台实测加速度吻 合较好;最后通过调整驱动电机的祠服增益避免了非奇异位形处的自激振动. 展开更多
关键词 机器人 平面3-RRR并联机构 自激振动 奇异性 伺服系统
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大功率高性能航天伺服系统发展综述 预览 被引量:4
6
作者 张新华 黄建 +2 位作者 张兆凯 段小帅 王京伟 《导航定位与授时》 2017年第1期14-19,共6页
回顾了电动、电静液伺服系统国内外发展历程与研究现状,针对未来航天飞行器对伺服系统在结构强度、空间体积、环境适应性、性能指标等方面提出的新要求,在综合评价电动、电静液伺服系统性能的基础上,指出了机载功率电传一体化电作动系... 回顾了电动、电静液伺服系统国内外发展历程与研究现状,针对未来航天飞行器对伺服系统在结构强度、空间体积、环境适应性、性能指标等方面提出的新要求,在综合评价电动、电静液伺服系统性能的基础上,指出了机载功率电传一体化电作动系统关键技术与设计难点,并提出相应的解决思路,对未来一体化电作动系统发展进行了展望。 展开更多
关键词 高性能 伺服系统 电动作动器 电静液作动器
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基于分数阶控制的电动舵机伺服系统研究 预览
7
作者 韩迪 王剑 +2 位作者 余永平 谢蓉 王新民 《微电机》 2017年第6期38-43,共6页
介绍了一种位置、电流双闭环无人机电动舵机伺服系统的组成和工作原理,针对电动舵机伺服系统跟踪精度要求高、响应快的特点,提出了一种分数阶控制策略。在电动舵机伺服系统的饱和非线性模型上设计了一种分数阶PID“控制器,提高了系... 介绍了一种位置、电流双闭环无人机电动舵机伺服系统的组成和工作原理,针对电动舵机伺服系统跟踪精度要求高、响应快的特点,提出了一种分数阶控制策略。在电动舵机伺服系统的饱和非线性模型上设计了一种分数阶PID“控制器,提高了系统带宽。比较分析了设计的控制策略与传统整数阶PID控制器对于伺服跟踪的控制效果。仿真结果表明,采用提出的方法能提高电动舵机响应时间和系统带宽,有效跟踪输入信号,为高性能无人机电动舵机伺服系统控制策略设计提供了一种新途径。 展开更多
关键词 电动舵机 伺服系统 分数阶控制 PID控制
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大功率高性能多余度宇航电传伺服技术发展综述 预览 被引量:2
8
作者 张新华 黄建 《导航定位与授时》 2017年第5期1-7,共7页
高性能电传伺服系统广泛应用于航空航天工业领域,其性能的改善可以提高设备的生产能力和产品质量。回顾了多余度伺服系统国内外发展历程与研究现状,针对未来航空航天飞行器对伺服系统在容错性、安全性、可靠性、空间体积、环境适应性、... 高性能电传伺服系统广泛应用于航空航天工业领域,其性能的改善可以提高设备的生产能力和产品质量。回顾了多余度伺服系统国内外发展历程与研究现状,针对未来航空航天飞行器对伺服系统在容错性、安全性、可靠性、空间体积、环境适应性、性能指标等方面提出的新要求,在分析传统多余度伺服技术的优缺点的基础上,重点阐述了新一代电冗余容错余度伺服技术的研究现状及关键技术,最后对宇航功率电传伺服共性关键技术进行了总结。 展开更多
关键词 高性能 伺服技术 宇航 作动器
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基于LS_SVM的伺服姿态调整平台反步控制 预览
9
作者 黄晓蓉 高宏力 +2 位作者 毛润 李世超 文娟 《西南交通大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期618-625,共8页
为提高具有复合干扰问题的高精度伺服系统的控制性能,采用两个最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS_SVM)在线逼近高精度伺服系统中的复合干扰,应用粒子群算法离线优化了LS_SVM的核函数参数和正则化参数;根据... 为提高具有复合干扰问题的高精度伺服系统的控制性能,采用两个最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS_SVM)在线逼近高精度伺服系统中的复合干扰,应用粒子群算法离线优化了LS_SVM的核函数参数和正则化参数;根据反步控制理论,依次递推选择Lyapunov函数,设计了基于LS_SVM的自适应反步控制器;通过Lyapunov稳定性证明了系统的稳定性.仿真结果表明:LS_SVM能对系统复合干扰部分进行有效的补偿;反步自适应控制器与经典三环PID控制器相比,在未考虑复合干扰时,系统响应时间减少了20%;考虑复合干扰时,系统稳态精度提高了34.09%,系统响应时间减少了25%;其能有效抑制系统参数变化对系统性能的影响,说明LS_SVM的自适应反步控制器具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 伺服系统 反步 粒子群优化 最小二乘支持向量机 齿隙
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重载伺服系统的自适应摩擦补偿全局滑模控制 预览 被引量:2
10
作者 邵质中 钟国梁 邓华 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第1期326-330,共5页
针对重载大惯量伺服运动系统受固有非线性摩擦影响,在速度正负切换时运动控制精度不高的问题,提出了一种基于自适应模糊摩擦逼近补偿的全局滑模控制策略。采用自适应模糊逼近的摩擦补偿方法,能避免精确摩擦建模过程和模型参数离线辨... 针对重载大惯量伺服运动系统受固有非线性摩擦影响,在速度正负切换时运动控制精度不高的问题,提出了一种基于自适应模糊摩擦逼近补偿的全局滑模控制策略。采用自适应模糊逼近的摩擦补偿方法,能避免精确摩擦建模过程和模型参数离线辨识的不便,实现非线性摩擦的在线补偿。结合全局滑模控制,通过设计非线性滑模面方程以实现系统在响应的全过程都具备鲁棒性,并在Lyapunov稳定性分析方法的基础上设计了模糊逼近自适应律。仿真结果证明了控制策略是有效的,有助于提高系统的运动跟踪精度。 展开更多
关键词 摩擦补偿 自适应模糊逼近 伺服系统 全局滑模控制
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鲁棒稳定性对最优二次型控制设计的约束 预览 被引量:3
11
作者 陈泳锟 王元 苏为洲 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期591-597,共7页
高品质反馈系统中,对象的模型不确定性给最优控制设计带来许多困难.本文针对车载“动中通”天线伺服系统,研究了一种内模扩展的线性二次调节器(LQR)最优控制设计方法.根据卡尔曼等式和小增益定理,给出了系统的鲁棒稳定性对控制器设计... 高品质反馈系统中,对象的模型不确定性给最优控制设计带来许多困难.本文针对车载“动中通”天线伺服系统,研究了一种内模扩展的线性二次调节器(LQR)最优控制设计方法.根据卡尔曼等式和小增益定理,给出了系统的鲁棒稳定性对控制器设计参数的约束条件,以及鲁棒稳定裕量与二次最优性能指标参数的定量关系.最后通过MATLAB仿真和实际系统实验,验证了控制器的有效性. 展开更多
关键词 伺服系统 内模原理 LQR最优控制 鲁棒稳定性 卡尔曼等式
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基于伺服定位中冷控制系统的控制算法 预览
12
作者 王香梅 《兰州工业学院学报》 2015年第2期56-61,共6页
为保证高实时性要求的温度采样、指令处理、控制算法,保障通信顺畅,构建了一套嵌入式、多任务的软件运行平台.阐述了中冷控制器软件体系中用以调配任务的实时系统概念,详细分析了伺服电机的PID伺服定位控制算法,将温度闭环控制与电机伺... 为保证高实时性要求的温度采样、指令处理、控制算法,保障通信顺畅,构建了一套嵌入式、多任务的软件运行平台.阐述了中冷控制器软件体系中用以调配任务的实时系统概念,详细分析了伺服电机的PID伺服定位控制算法,将温度闭环控制与电机伺服闭环控制独立开来,分别进行理论分析与设计.结果表明在中冷控制方案中,使用快速动作的伺服控制算法作为内环,慢速调节的温度控制算法作为外环是合理、可靠的.对实现高速、高精度伺服定位软件编程以及稳态输出温度控制软件编程具有理论指导意义. 展开更多
关键词 伺服定位 控制算法 控制系统
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改进型变阻尼控制算法在随动系统中的应用 预览 被引量:1
13
作者 陈桂 万其 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第10期70-73,87共5页
采用速度负反馈是使随动系统稳定和改善其动态品质的常用措施之一.在预知系统输入时,容易通过改变速度反馈系数进行变阻尼控制,达到加快系统输出响应速度和减小输出响应超调量的目的.但是,这种变阻尼控制器难以适用输入是未知的随动系统... 采用速度负反馈是使随动系统稳定和改善其动态品质的常用措施之一.在预知系统输入时,容易通过改变速度反馈系数进行变阻尼控制,达到加快系统输出响应速度和减小输出响应超调量的目的.但是,这种变阻尼控制器难以适用输入是未知的随动系统中.文中提出了一种变阻尼控制器设计方法,将系统偏差作为变阻尼控制器的扰动输入,以适应未知的系统输入,改善变阻尼控制器的适应能力.对随动系统的两种典型输入的仿真验证表明:该变阻尼控制器对阶跃信号输入的系统动态性能明显改善,且无超调现象;同时,大大提高了正弦信号输入时的跟随性能. 展开更多
关键词 随动系统 速度负反馈 变阻尼控制
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开放型随动系统实验平台的设计与开发 预览 被引量:1
14
作者 夏静萍 王瑛 盛守照 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第12期155-158,共4页
介绍了开放型随动系统实验平台的设计与开发过程,包括设计理念,机械设计、电气设计、软件设计及开展的相关实验等。该实验平台实验项目丰富,全面涵盖了时域、频域及设计与校正等经典控制的知识点,具备创新性。硬件上能够兼容自动控制模... 介绍了开放型随动系统实验平台的设计与开发过程,包括设计理念,机械设计、电气设计、软件设计及开展的相关实验等。该实验平台实验项目丰富,全面涵盖了时域、频域及设计与校正等经典控制的知识点,具备创新性。硬件上能够兼容自动控制模拟学习机或学生自主设计的硬件作为模拟控制器,软件上支持学生自主设计控制算法模块,具有较强的开放性。同时,该平台易于建立准确数学模型,便于学生对设计参数进行仿真分析及验证,具备理论指导性。 展开更多
关键词 自动控制 随动系统 实验平台的设计
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伺服系统的反馈控制设计研究综述 预览 被引量:13
15
作者 张磊 苏为洲 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期545-559,共15页
伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,例如射电望远镜天线伺服系统、雷达伺服系统、动中通伺服系统、硬盘驱动伺服系统、金属切割系统和数控机床等.为了满足伺服系统的高性能要求,先进的控制算法设计越来越受到关注.本文以天线伺服... 伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,例如射电望远镜天线伺服系统、雷达伺服系统、动中通伺服系统、硬盘驱动伺服系统、金属切割系统和数控机床等.为了满足伺服系统的高性能要求,先进的控制算法设计越来越受到关注.本文以天线伺服系统和硬盘驱动伺服系统为例,阐述了伺服控制系统中普遍存在的高频谐振、带宽约束和外界扰动等共性问题,从系统的干扰抑制、跟踪性能和鲁棒稳定性问题的角度,归纳了伺服系统主要的控制器设计方法. 展开更多
关键词 伺服系统 系统建模 算法设计 高频谐振 带宽约束 干扰抑制 伺服误差 鲁棒性
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光电跟踪系统双内模控制研究 预览 被引量:2
16
作者 王秋平 左玲 《东北电力大学学报》 2014年第2期76-81,共6页
伺服系统是光电跟踪系统的核心,其性能决定了整个系统的跟踪能力,而伺服系统所采用的伺服控制技术直接影响着光电跟踪系统的跟踪精度。设计了一种前馈双内模控制,并与实际工程应用的各种高精度控制技术进行比较,仿真结果证明,双内模控... 伺服系统是光电跟踪系统的核心,其性能决定了整个系统的跟踪能力,而伺服系统所采用的伺服控制技术直接影响着光电跟踪系统的跟踪精度。设计了一种前馈双内模控制,并与实际工程应用的各种高精度控制技术进行比较,仿真结果证明,双内模控制可以更好的提高光电跟踪系统的跟踪精度。 展开更多
关键词 光电跟踪 双内模控制 伺服系统
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非球面数控气囊研抛力/位解耦控制 预览
17
作者 胡利永 郑堤 +1 位作者 詹建明 应仙根 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期1677-1681,共5页
针对非球面研抛过程中的力/位耦合问题,本文通过磁流变液力矩伺服控制装置进行力的控制,由数控车床完成位置及速度等工艺参数的控制,实现了力/位解耦,从而提高了研抛的精度。根据Preston研抛控制机理,建立了力控制的实现模型,在确定了... 针对非球面研抛过程中的力/位耦合问题,本文通过磁流变液力矩伺服控制装置进行力的控制,由数控车床完成位置及速度等工艺参数的控制,实现了力/位解耦,从而提高了研抛的精度。根据Preston研抛控制机理,建立了力控制的实现模型,在确定了研抛过程的工艺参数后,进行了研抛实验研究。通过计算椭球面研抛过程的驻留时间,进而确定了不同位置的时间与研抛力的对应关系,通过控制磁流变液力矩伺服装置的电流输出得到相应的研抛控制力,使其与数控机床给定的进给速度及位置进行匹配。实验结果表明:通过驻留时间进行力控制的方法可以实现高效率研抛加工中力的控制。 展开更多
关键词 非球面 气囊 研抛 磁流变液力矩伺服控制
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交流永磁同步电动机伺服驱动系统在电梯上的应用 预览 被引量:2
18
作者 曹奕刚 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第8期10-12,31共4页
介绍了国内外电梯驱动永磁同步电动机伺服系统的使用概况。通过搭建平台、数据采样、试验分析等手段,验证其相关机械特性及控制品质特性,如控制精度、快速性、稳定性等。将交流伺服系统驱动的三相永磁同步(SM型)电动机应用在电梯上... 介绍了国内外电梯驱动永磁同步电动机伺服系统的使用概况。通过搭建平台、数据采样、试验分析等手段,验证其相关机械特性及控制品质特性,如控制精度、快速性、稳定性等。将交流伺服系统驱动的三相永磁同步(SM型)电动机应用在电梯上,改善了电梯调速系统的动态性能,做到了节能减耗,降低了电梯的运营成本,为推广永磁电动机交流伺服系统应用于电梯市场提供了借鉴和帮助。 展开更多
关键词 电梯 永磁同步电动机 伺服驱动系统
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一种鲁棒非线性伺服控制器的参数化设计及应用 预览 被引量:1
19
作者 程国卿 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第9期115-117,124共4页
针对带有未知常值扰动和输入饱和限幅的典型二阶伺服系统,提出一种鲁棒非线性控制的参数化设计方案。控制律中包含线性反馈、非线性反馈和扰动补偿三部分,分别实现快速响应、抑制超调和消除稳态误差的功能,采用扩展观测器对系统的不... 针对带有未知常值扰动和输入饱和限幅的典型二阶伺服系统,提出一种鲁棒非线性控制的参数化设计方案。控制律中包含线性反馈、非线性反馈和扰动补偿三部分,分别实现快速响应、抑制超调和消除稳态误差的功能,采用扩展观测器对系统的不可量测状态和未知扰动进行估计。把设计的控制律应用于一个永磁直线电机的速度伺服控制,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真研究,结果表明所提出的控制方案能对定点目标进行快速平稳和准确的跟踪,且对负载扰动和系统参数差异具有较好的性能鲁棒性。 展开更多
关键词 非线性 鲁棒性 伺服系统 参数化设计 扰动
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开关磁阻电机伺服系统的L_2增益鲁棒控制方法
20
作者 程勇 林辉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期94-96,111共4页
通过对开关磁阻电机非线性特性分析,提出了开关磁阻电机(SRM)伺服系统L2鲁棒控制器设计方法。建立速度误差动态方程,结合L2鲁棒控制器理论,通过L2控制器的设计解决了SRM的负载扰动和转速跟踪问题。设计存储函数证明L2控制器实现了扰... 通过对开关磁阻电机非线性特性分析,提出了开关磁阻电机(SRM)伺服系统L2鲁棒控制器设计方法。建立速度误差动态方程,结合L2鲁棒控制器理论,通过L2控制器的设计解决了SRM的负载扰动和转速跟踪问题。设计存储函数证明L2控制器实现了扰动抑制和渐进稳定。仿真结果表明,该控制器能够保证系统达到很好的扰动抑制和转速跟踪效果。 展开更多
关键词 L2增益 鲁棒控制 伺服系统 转速跟踪 渐近稳定 开关磁阻电机 转矩控制 非线性分析
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