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永磁同步电动机伺服系统研究现状及应用前景 被引量:65
1
作者 李烨 严欣平 《微电机》 2001年第4期30-33,共4页
电伺服系统作为现代工业生产设备的重要驱动源之一 ,是工厂自动化不可缺少的基础技术。随着现代工业的快速发展 ,对现代电伺服系统提出了越来越高的要求。文中在简要剖析电伺服系统发展过程及其趋势的基础上 ,提出发展高性能永磁同步电... 电伺服系统作为现代工业生产设备的重要驱动源之一 ,是工厂自动化不可缺少的基础技术。随着现代工业的快速发展 ,对现代电伺服系统提出了越来越高的要求。文中在简要剖析电伺服系统发展过程及其趋势的基础上 ,提出发展高性能永磁同步电动机 (简称 PMSM)伺服系统的重要意义及其亟待解决的几个问题 ;并就高性能PMSM伺服系统的研究现状作了综述 ; 展开更多
关键词 伺服系统 永磁同步电动机 PID控制 PMSM
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机器人视觉伺服综述 被引量:66
2
作者 赵清杰 连广宇 孙增圻 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期849-853,共5页
系统论述了机器人视觉伺服发展的历史和现状。从不同角度对机器人视觉控制系统进行分类 ,重点介绍了基于位置的视觉伺服系统和基于图像的视觉伺服系统。对人工神经网络在机器人视觉伺服方面的应用情况作了介绍。讨论了视觉伺服中图像特... 系统论述了机器人视觉伺服发展的历史和现状。从不同角度对机器人视觉控制系统进行分类 ,重点介绍了基于位置的视觉伺服系统和基于图像的视觉伺服系统。对人工神经网络在机器人视觉伺服方面的应用情况作了介绍。讨论了视觉伺服中图像特征的选择问题。对机器人视觉所涉及的前沿问题进行阐述 。 展开更多
关键词 人工神经网络 特征选择 机器人视觉 伺服系统
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永磁同步电机改进电流预测控制 被引量:101
3
作者 王伟华 肖曦 丁有爽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期50-55,共6页
高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文... 高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文提出了一种改进的永磁同步电机电流环预测控制方法,利用相邻周期的两个预测模型相减来消除恒定项,实现对电流的闭环控制。相对于传统预测控制,改进方法仅使用一个电机参数,有效降低了对模型参数准确性的依赖,同时闭环结构可避免出现稳态误差。相对于PI调节器,改进方法在实现对电流指令快速跟踪的同时可避免超调和振荡调整过程,动态控制性能更优。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 伺服系统 预测控制 PI调节器
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基于自抗扰控制器的永磁同步电机位置伺服系统 被引量:83
4
作者 孙凯 许镇琳 +2 位作者 盖廓 邹积勇 窦汝振 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第15期43-46,共4页
设计了一种新颖的基于自抗扰控制器的永磁同步电动机位置伺服系统。该系统通过跟踪-微分器为给定位置信号提供一个过渡过程,克服了系统响应速度和超调之间的矛盾,使得系统响应快且没有超调;通过扩展状态观测器将系统的负载、转动惯量和... 设计了一种新颖的基于自抗扰控制器的永磁同步电动机位置伺服系统。该系统通过跟踪-微分器为给定位置信号提供一个过渡过程,克服了系统响应速度和超调之间的矛盾,使得系统响应快且没有超调;通过扩展状态观测器将系统的负载、转动惯量和定子电阻等参数变化带来的扰动观测出来并加以补偿,提高了系统的抗干扰能力;通过非线性状态误差反馈律实现了“小误差大增益,大误差小增益”的非线性控制,提高了控制精度。仿真结果表明,该系统具有响应快、无超调、稳态精度高的特点,对负载、转动惯量和定子电阻的变化具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 伺服系统 位置控制器 自抗扰控制器 负载扰动 定子电阻 转动惯量
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交流永磁同步电机伺服系统的线性化控制 被引量:64
5
作者 张涛 蒋静坪 张国宏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期40-43,共4页
提出了交流伺服系统自适应反馈线性化的控制方案 ,通过将在线估计的参数应用于坐标变换和非线性状态反馈 ,达到了线性化控制的目的 ;讨论了增强参数收敛性问题。
关键词 交流永磁同步电机 伺服系统 线性化控制 计算机仿真
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永磁同步电机高动态响应电流控制方法研究 被引量:61
6
作者 王伟华 肖曦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期117-123,200,共7页
高性能永磁同步电机伺服控制系统要求有快速响应的电流内环,以保证系统的高动态性能。常用的PI调节器调节时间长,且容易出现超调,基本预测控制响应快,但对模型参数的准确性要求高。为此,提出了一种改进的预测控制方法和占空比更新策略... 高性能永磁同步电机伺服控制系统要求有快速响应的电流内环,以保证系统的高动态性能。常用的PI调节器调节时间长,且容易出现超调,基本预测控制响应快,但对模型参数的准确性要求高。为此,提出了一种改进的预测控制方法和占空比更新策略。转矩电流环采用并联积分器的改进预测控制方法,励磁电流环采用PI控制。改进的占空比更新策略可使电流控制延时缩短至1.5个控制周期,改进的预测控制方法可以有效降低对参数准确性的依赖。仿真和实验表明,相对于基本预测控制方法和PI控制方法,所提方案可缩短控制延时,降低系统参数敏感性,提高电流环动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 伺服系统 参数敏感性分析 预测控制
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S7-200 PLC在伺服电机位置控制中的应用 被引量:58
7
作者 胡佳丽 闫宝瑞 +3 位作者 张安震 李庆春 何亚东 信春玲 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2009年第12期38-41,共4页
为了探究如何更方便、准确地实现位置控制,确保其位置控制的精度,探讨了基于西门子S7-200系列PLC和Copley系列伺服系统的位置控制方法。通过介绍系统软硬件构成及其特点,详细论述了PLC系统通过高速脉冲输出、EM253位置控制模块以及自由... 为了探究如何更方便、准确地实现位置控制,确保其位置控制的精度,探讨了基于西门子S7-200系列PLC和Copley系列伺服系统的位置控制方法。通过介绍系统软硬件构成及其特点,详细论述了PLC系统通过高速脉冲输出、EM253位置控制模块以及自由口通信这三种方式控制伺服电机,以实现绝对运动、相对运动等;同时对它们进行了一系列的比较。实验证明,三种控制方式各有其不同的应用场合,对类似的工业控制具有一定的借鉴参考意义。 展开更多
关键词 S7-200 位置控制 伺服系统 自由口通信 高速脉冲 EM253
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直线电机伺服系统的模糊推理自校正 PID 控制 被引量:29
8
作者 刘金凌 王先逵 +2 位作者 吴丹 周惠兴 钱磊 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期44-46,50,共4页
为满足椭圆活塞数控车削对伺服系统的快速性要求,基于模糊数学理论设计了一类自校正PID控制器,该控制器通过模糊推理来实现控制器参数的实时优化,从而实现过程的自适应控制,在实际应用中,参数优化过程即模糊推理过程,它是通过... 为满足椭圆活塞数控车削对伺服系统的快速性要求,基于模糊数学理论设计了一类自校正PID控制器,该控制器通过模糊推理来实现控制器参数的实时优化,从而实现过程的自适应控制,在实际应用中,参数优化过程即模糊推理过程,它是通过查表来实现的,因而算法实现简单、占用CPU时间短。在直线电机伺服系统中应用该控制器,实验取得了令人满意的效果。 展开更多
关键词 模糊 直线电机 PID控制 自校正 伺服系统
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永磁无刷直流电动机转矩脉动及其抑制方法 被引量:30
9
作者 纪志成 姜建国 +1 位作者 沈艳霞 薛花 《微特电机》 北大核心 2003年第5期33-37,共5页
依据永磁无刷直流电动机的数学模型及其转矩特性 ,分析了转矩脉动产生的多种原因 。
关键词 永磁无刷直流电动机 数学模型 转矩特性 转矩脉动 控制策略 伺服系统
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高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计 被引量:41
10
作者 郭庆鼎 周悦 郭威 《电机与控制学报》 EI CSCD 1998年第4期208-212,共5页
详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机(PMLSM)驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先,在空载情况下,由静态实验获得非线性摩擦系数模型,通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次,由递推最小二乘估计器RLS和负... 详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机(PMLSM)驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先,在空载情况下,由静态实验获得非线性摩擦系数模型,通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次,由递推最小二乘估计器RLS和负载扰动力观测器构成的估计器,估计动子质量、粘滞摩擦系数和负载扰动力。设计积分—比例IP位置控制器以满足跟踪指令和抑制扰动。将观测的负载扰动力前馈,进一步增强系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 直线同步电动机 永磁电机 伺服系统 位置控制器
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基于模糊自抗扰控制器的永磁同步电动机伺服系统 被引量:49
11
作者 黄庆 黄守道 +3 位作者 伍倩倩 李孟秋 黄科元 匡江传 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期294-301,共8页
针对永磁同步电机伺服系统要求高精度、快速响应及稳态性能好等问题,该文设计了一种新型永磁同步电动机模糊自抗扰位置伺服控制系统。首先,根据自抗扰与模糊控制原理,设计了模糊自抗扰控制器;其次,通过对位置速度环控制器的改进,使得在... 针对永磁同步电机伺服系统要求高精度、快速响应及稳态性能好等问题,该文设计了一种新型永磁同步电动机模糊自抗扰位置伺服控制系统。首先,根据自抗扰与模糊控制原理,设计了模糊自抗扰控制器;其次,通过对位置速度环控制器的改进,使得在保持原自抗扰控制器特点的同时减少了可调参数,改善了系统控制性能,并在此基础上,对交轴输出方程进行分析,提出了一种新的位置环模糊自抗扰控制方案,在保证系统动态性能的同时,提高了抗负载扰动的能力;最后,通过仿真和实验验证,改进后的系统具有响应速度快、无超调、控制精度高的特点,对负载及系统内部参数变化具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 伺服系统 位置环 模糊控制 自抗扰控制器
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基于负载观测的伺服系统抗扰研究 被引量:40
12
作者 陈荣 邓智泉 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期103-108,共6页
当负载变化时,按线性二次型状态反馈(LQSF)所设计的最优闭环控制系统是有静差的,为了减小和消除扰动静差,文中引入负载观测器实施对扰动负载的观测,并将其引入到电流调节器的输入端,作为速度调节器前馈补偿的控制输入,从而使系统具有优... 当负载变化时,按线性二次型状态反馈(LQSF)所设计的最优闭环控制系统是有静差的,为了减小和消除扰动静差,文中引入负载观测器实施对扰动负载的观测,并将其引入到电流调节器的输入端,作为速度调节器前馈补偿的控制输入,从而使系统具有优良的抗扰性能。文中给出了伺服系统负载观测的存在条件,负载观测器的构成方法,并在有或无负载观测结果参与控制的情况下,对实际系统做对比研究。系统的仿真和实验均证实了负载观测器参与系统控制的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 数学模型 负载观测 伺服系统 最优闭环控制系统 抗扰性能
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LuGre摩擦模型对伺服系统的影响与补偿 被引量:43
13
作者 周金柱 段宝岩 黄进 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期990-994,共5页
摩擦是影响伺服系统性能的一个主要因素.为了研究摩擦的影响与补偿,本文首先建立了基于动态LuGre摩擦的机电伺服系统模型.根据LuGre模型,构造了一个非线性观测器来估计摩擦力矩.然后,积分反步自适应控制算法被设计从而实现了摩擦补偿和... 摩擦是影响伺服系统性能的一个主要因素.为了研究摩擦的影响与补偿,本文首先建立了基于动态LuGre摩擦的机电伺服系统模型.根据LuGre模型,构造了一个非线性观测器来估计摩擦力矩.然后,积分反步自适应控制算法被设计从而实现了摩擦补偿和负载扰动估计,并使用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明:LuGre摩擦会对伺服系统产生极限环振荡以及低速爬行的影响,并且提出的补偿方法能够降低摩擦对伺服系统性能的影响以及提高了系统的跟踪精度和鲁棒性. 展开更多
关键词 LuGre摩擦模型 摩擦补偿 积分反步自适应控制 伺服系统
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无刷直流方波电机控制特性及其伺服系统控制策略 被引量:11
14
作者 靳方义 郝晓弘 《微特电机》 北大核心 1999年第5期19-22,共4页
建立一个永磁无刷直流电动机的数学模型,分析了BLDCM 的控制特性及产生转矩脉动的原因,并对其交流伺服系统控制策略进行了综合评价。
关键词 无刷直流电机 电机控制 伺服系统 数学模型 方波
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基于自适应陷波滤波器的在线机械谐振抑制 被引量:45
15
作者 杨明 郝亮 徐殿国 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期63-69,共7页
针对不断拓展的伺服系统带宽将会超过系统固有机械谐振频率而引发机械谐振,克服原本被忽略的弹性部件的影响以提高伺服系统性能,采用自适应陷波滤波器进行在线机械谐振抑制.首先对双惯量弹性负载模型进行理论分析,解释及验证了机械谐振... 针对不断拓展的伺服系统带宽将会超过系统固有机械谐振频率而引发机械谐振,克服原本被忽略的弹性部件的影响以提高伺服系统性能,采用自适应陷波滤波器进行在线机械谐振抑制.首先对双惯量弹性负载模型进行理论分析,解释及验证了机械谐振机理及现象.通过FFT法实时分析电磁转矩电流,可以在线快速辨识机械谐振特性,并以此辨识结果在线自动整定陷波滤波器参数,快速有效地抑制机械谐振.实验结果表明,该方案能够在线自动抑制弹性负载引起的谐振问题.离散化的高刚度谐振系统将以自然谐振频率持续振荡,而在线自适应滤波器无需对控制器参数进行改变,即可满足系统高刚度控制的同时抑制谐振. 展开更多
关键词 伺服系统 弹性负载 在线机械谐振抑制 陷波滤波器 FFT
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光电跟踪系统自抗扰伺服控制器的设计 被引量:45
16
作者 邱晓波 窦丽华 +1 位作者 单东升 周伟科 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期220-226,共7页
考虑系统扰动对光电跟踪伺服系统精度的影响,提出了采用自抗扰的控制方案,并分析了实现自抗扰的工作原理。对某型光电跟踪系统进行了结构分析,将目标运动速度视为外部扰动,系统内部参数摄动视为内部扰动,采用扩张状态观测器从系统响应... 考虑系统扰动对光电跟踪伺服系统精度的影响,提出了采用自抗扰的控制方案,并分析了实现自抗扰的工作原理。对某型光电跟踪系统进行了结构分析,将目标运动速度视为外部扰动,系统内部参数摄动视为内部扰动,采用扩张状态观测器从系统响应的输入、输出信号中估计出扰动,并进一步用跟踪微分器提取扰动的一阶导数来提高对扰动的估计精度,以最大程度地补偿扰动。实验结果表明,在载体扰动下,跟踪最大角速度为40mrad/s,最大角加速度为8mrad/s2,机动目标的误差<0.1mrad,且响应速度快,超调<10%。该方案结构简单,控制鲁棒性强;无需额外的传感器对目标运动进行测量、滤波和预测,即可有效提高系统高精度捕获、跟踪快速机动目标的能力。 展开更多
关键词 光电跟踪 伺服系统 自抗扰控制器
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交流伺服系统逆变器死区效应分析与补偿新方法 被引量:41
17
作者 刘栋良 贺益康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期46-50,共5页
死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流,同时输出增加了谐波分量,使系统的输出转矩存在很大脉动,尤其电机在低速运行时,可能导致系统的不稳定。针对此问题分析了死区效应对于交流伺服系统的影响,特别是低速运... 死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流,同时输出增加了谐波分量,使系统的输出转矩存在很大脉动,尤其电机在低速运行时,可能导致系统的不稳定。针对此问题分析了死区效应对于交流伺服系统的影响,特别是低速运行时对电流波形的影响。提出了一种新型的在线延时补偿算法,该算法可以省掉开关器件没有必要的开通和关断,且不需要任何额外的硬件电路和离线的实验测量,具有实现简单、输出波形谐波含量小等特点,较好地降低了系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。 展开更多
关键词 永磁同步电机 死区补偿 低速运行 逆变器 伺服系统
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光电稳定跟踪装置的控制系统设计 被引量:39
18
作者 张智永 范大鹏 范世珣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期681-688,共8页
给出了一类光电稳定跟踪装置的框架伺服控制方案,重点研究了速率稳定环的设计过程,使用dSPACE半实物仿真系统进行了速率回路开环特性的模型辨识和高阶滞后超前控制器设计,对于数字化频率特性测试时产生的相位滞后现象进行了理论推导,并... 给出了一类光电稳定跟踪装置的框架伺服控制方案,重点研究了速率稳定环的设计过程,使用dSPACE半实物仿真系统进行了速率回路开环特性的模型辨识和高阶滞后超前控制器设计,对于数字化频率特性测试时产生的相位滞后现象进行了理论推导,并提出了相位补偿公式。对于经典控制器可能遇到的精度不足的问题,介绍了相应的非线性补偿方法。针对伺服系统的位置跟踪环和速度稳定环在频域存在的耦合现象,深入分析了产生频域耦合的原因和相应的解耦设计方法,提出了此类系统位置跟踪环和速度稳定环的理想设计模型。在此基础上讨论了姿态干扰隔离度的概念,推导了隔离度的计算公式。对系统工作过程中可能遇到的5种典型情况进行了仿真试验,仿真结果验证了有关概念的正确性。 展开更多
关键词 光电稳定跟踪装置 伺服系统 位置跟踪 陀螺稳定 隔离度
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现代高性能永磁交流伺服系统综述——传感装置与技术篇 被引量:43
19
作者 莫会成 闵琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期10-21,共12页
现代高性能永磁交流伺服系统由永磁电机、传感器及驱动控制器三大部分构成,本文针对现代伺服系统用传感装置及技术进行了较为全面的总结介绍。简要概括了伺服系统各传感物理量的分类;重点针对机械量传感器,分别介绍了其种类、特点及传... 现代高性能永磁交流伺服系统由永磁电机、传感器及驱动控制器三大部分构成,本文针对现代伺服系统用传感装置及技术进行了较为全面的总结介绍。简要概括了伺服系统各传感物理量的分类;重点针对机械量传感器,分别介绍了其种类、特点及传感新技术;并对无位置传感技术进行了讨论;最后根据现代运动控制技术的发展,概略性的讨论了传感装置与技术的发展趋势。 展开更多
关键词 伺服系统 传感装置与技术 永磁电机 应用技术 发展趋势
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直线电机在现代机床业中的应用与发展 被引量:39
20
作者 叶云岳 《电机技术》 2010年第3期1-5,共5页
1直线电机在机床中的应用优势 直线电机具有结构简单,无接触运行,噪声低,速度和精确度高,控制容易,维护方便,可靠性高等优点。随着超高速切削、超精密加工等先进制造技术发展,对机床各项性能提出了越来越高的要求。尽管当前世界先进的... 1直线电机在机床中的应用优势 直线电机具有结构简单,无接触运行,噪声低,速度和精确度高,控制容易,维护方便,可靠性高等优点。随着超高速切削、超精密加工等先进制造技术发展,对机床各项性能提出了越来越高的要求。尽管当前世界先进的交直流旋转电机伺服系统性能已大有改进,但由于受到传统机械结构(即旋转电动机+滚珠丝杠)进给传动方式的限制,有关伺服性能指标难以得到突破性提高。 展开更多
关键词 现代机床 直线电机 应用 先进制造技术 性能指标 伺服系统 机械结构 超高速切削
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