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永磁同步电机改进电流预测控制 被引量：97
1
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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控制深基坑变形的支撑轴力伺服系统 被引量：90
2
作者 贾坚 谢小林 +1 位作者 罗发扬 翟杰群 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1589-1594,共6页
结合上海"大上海会德丰广场"深大基坑工程实例,提出了控制软土地区深大基坑卸荷变形的分区卸荷技术对策,根据工程需要,在紧邻运营地铁区间隧道的北区基坑中,研发并首次应用了钢支撑轴力伺服系统.结果表明:所采用的钢支撑轴力... 结合上海"大上海会德丰广场"深大基坑工程实例,提出了控制软土地区深大基坑卸荷变形的分区卸荷技术对策,根据工程需要,在紧邻运营地铁区间隧道的北区基坑中,研发并首次应用了钢支撑轴力伺服系统.结果表明:所采用的钢支撑轴力伺服系统可以将北坑开挖的围护结构变形及地铁隧道变形控制在设定目标内,使隧道的水平位移在4 mm以内,隧道附加沉降在2 mm以内,邻地铁侧围护地连墙变形在13.5 mm以内,从而保护紧邻的运营地铁安全. 展开更多
关键词 深基坑 变形 分区卸荷 支撑轴力 伺服控制
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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：59
3
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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基于Arduino的舵机控制系统设计 被引量：51
4
作者 蔡睿妍 《电脑知识与技术》 2012年第5X期3719-3721,共3页
舵机是传统的角度控制驱动器,在机器人等领域得到了广泛应用。传统的舵机主要采用单片机系统驱动控制,但单片机系统对多个舵机同时进行驱动效果并不理想,因此,采用了流行的开源Arduino控制板,通过输出不同脉宽的信号进行舵机转动角度控... 舵机是传统的角度控制驱动器,在机器人等领域得到了广泛应用。传统的舵机主要采用单片机系统驱动控制,但单片机系统对多个舵机同时进行驱动效果并不理想,因此,采用了流行的开源Arduino控制板,通过输出不同脉宽的信号进行舵机转动角度控制,实验证明,该系统实现了舵机角度控制,满足舵机角度控制精度要求,为舵机的驱动提供了新方式。 展开更多
关键词 ARDUINO 舵机 脉宽信号 角度控制
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气动技术的新发展 被引量：12
5
作者 周洪 《液压气动与密封》 1999年第5期2-12,49,共11页
九十年代国际气动行业在不断提高气动元器件的性能和降低生产成本的同时，致力于开发各类新型元器件。近十年来气动领域发展的趋势突出表现在两个方面：即气动技术与机械技术的结合以及气动技术与电子技术的结合。本文将通过介绍一些在... 九十年代国际气动行业在不断提高气动元器件的性能和降低生产成本的同时，致力于开发各类新型元器件。近十年来气动领域发展的趋势突出表现在两个方面：即气动技术与机械技术的结合以及气动技术与电子技术的结合。本文将通过介绍一些在工业应用上特别成功的新型产品，阐述这两方面的发展趋势。 展开更多
关键词 气压控制 现场总线 气动技术 机器人 机电一体化
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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：48
6
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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直线电机驱动技术的研究现状与发展 被引量：35
7
作者 张春良 陈子辰 梅德庆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期119-123,共5页
直线电机直接驱动系统具有结构简单、动态响应快、速度和加速度大、精度高、振动和噪声小等一系列优点 ,是各类超高速、精密机床的理想传动方式。本文介绍了直线电机的工作原理与结构类型 ,阐述了直线电机理论分析、设计以及直线伺服驱... 直线电机直接驱动系统具有结构简单、动态响应快、速度和加速度大、精度高、振动和噪声小等一系列优点 ,是各类超高速、精密机床的理想传动方式。本文介绍了直线电机的工作原理与结构类型 ,阐述了直线电机理论分析、设计以及直线伺服驱动系统控制等方面的研究现状与发展趋势 。 展开更多
关键词 直线电机 驱动技术 现状 发展 伺服控制 优化设计
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基于内模PID控制的大型望远镜伺服系统 被引量：44
8
作者 李洪文 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期327-332,共6页
针对目前大型望远镜伺服系统调试参数较多的现状,基于内模PID控制方法对大型望远镜伺服系统进行了研究。介绍了内模控制设计思路,讨论了速度回路内模控制算法。分析和仿真结果证明了该算法在高精度应用场合的可实现性和较强的鲁棒性,简... 针对目前大型望远镜伺服系统调试参数较多的现状,基于内模PID控制方法对大型望远镜伺服系统进行了研究。介绍了内模控制设计思路,讨论了速度回路内模控制算法。分析和仿真结果证明了该算法在高精度应用场合的可实现性和较强的鲁棒性,简化了调试过程。根据一个具体项目验证了该算法的实用性,应用结果表明,该方法调试简单,一个控制环路只需要调整一、两个参数即能满足要求;高速运行时无超调,低速平稳运行达到15″,具有一定的实用性和推广价值。 展开更多
关键词 内模控制 PID 大型望远镜 伺服控制
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舰载光电跟踪设备视轴稳定分析 被引量：37
9
作者 邹东明 刘栖山 +1 位作者 陈长青 郭劲 《兵工自动化》 2003年第1期15-19,共5页
舰船摇摆影响舰载光电跟踪设备的精度,视轴稳定是提高武器精度的关键,故采用坐标变换技术,在跟踪设备的方位和俯仰轴上对船摇姿态角进行实时补偿。视轴稳定控制主要是船摇前馈控制、速率陀螺反馈控制、复合控制。通过数学推导,由舰船摇... 舰船摇摆影响舰载光电跟踪设备的精度,视轴稳定是提高武器精度的关键,故采用坐标变换技术,在跟踪设备的方位和俯仰轴上对船摇姿态角进行实时补偿。视轴稳定控制主要是船摇前馈控制、速率陀螺反馈控制、复合控制。通过数学推导,由舰船摇摆引起的视轴附加角速度公式。设计了一种能够较好解决船摇隔离问题的伺服控制系统。该系统用测速机构成闭环,作速度反馈,编码器作位置反馈,速率陀螺测量并前馈舰船摇速度信号。给出了前馈回路设计及用SIMULINK进行的仿真框图。该系统精度高,隔离效果好。 展开更多
关键词 光电跟踪设备 舰船 视轴稳定方法 视轴稳定控制系统 武器精度
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《地基光电望远镜技术》专题文章导读：光电跟踪伺服系统的频率特性测试与模型辨识 被引量：41
10
作者 王建立 王帅 +1 位作者 陈涛 李洪文 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期78-84,共7页
关键词 光电跟踪 伺服控制 频率响应测试 模型辨识 机械谐振
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三轴陀螺稳定平台控制系统设计与实现 被引量：37
11
作者 杨蒲 李奇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第2期171-176,共6页
针对高精度光电导引系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以速率陀螺为核心构成的三轴陀螺稳定平台。结合某型号电视导引头设计过程,详细介绍了该三轴陀螺稳定平台的结构组成、主要元器件选型,以及软硬件实现。分析了陀螺稳定平台... 针对高精度光电导引系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以速率陀螺为核心构成的三轴陀螺稳定平台。结合某型号电视导引头设计过程,详细介绍了该三轴陀螺稳定平台的结构组成、主要元器件选型,以及软硬件实现。分析了陀螺稳定平台的隔离扰动原理,设计了多闭环复合控制结构,给出了系统各组成部分的模型,合理简化后建立了系统数学模型,并按照频域分析法设计了控制算法。对于陀螺信号噪声问题,设计了小波阈值滤波方法,有效地消除了反馈信号的噪声,提高了系统控制精度。整机测试表明,该陀螺稳定平台满足了导引头系统设计指标要求,具有较高的跟踪精度;能够在实验室条件下,进行多种电视跟踪模拟实验,为实际设备的研制提供了真实有效的数据。 展开更多
关键词 稳定平台 速率陀螺 DSP 伺服控制
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机炉协调的增益调度伺服系统(英文) 被引量：32
12
作者 黄祖毅 李东海 +1 位作者 姜学智 孙立明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期191-198,共8页
针对多输入多输出的非线性锅炉-汽机系统的参数在大范围工况下发生变化,提出了增益调度伺服系统。增益调度控制方法把非线性系统在一些工况点下进行线性化,针对每一个线性化系统设计了伺服系统。在相应的工况点下,伺服系统能保证良好的... 针对多输入多输出的非线性锅炉-汽机系统的参数在大范围工况下发生变化,提出了增益调度伺服系统。增益调度控制方法把非线性系统在一些工况点下进行线性化,针对每一个线性化系统设计了伺服系统。在相应的工况点下,伺服系统能保证良好的动态性能和稳定性。对于这些选定工况点之间的其他工况,提出了一种能保证稳定性的插值方法。基于这种插值方法选择的控制器参数可以由极点配置保证全局稳定。这种增益调度伺服系统具有良好的无差跟踪、参数变化鲁棒性和抗干扰能力。仿真结果说明了这种控制系统能在大范围工况内运行良好。 展开更多
关键词 发电厂 协调控制系统 增益调度伺服系统 汽轮机 锅炉 动态性能 稳定性
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交流伺服压力机的研究现状与发展趋势 被引量：40
13
作者 赵升吨 陈超 +2 位作者 崔敏超 孟德安 蔡后勇 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期1-7,21,共8页
交流伺服压力机具有高生产率、高柔性、高精度和节能环保等优点,成为目前先进锻压设备研究的热点。首先介绍了三代锻压设备,并对交流伺服压力机的结构进行了简单介绍。而后又阐述了交流伺服压力机的特点,提出交流伺服压力机具有众多传... 交流伺服压力机具有高生产率、高柔性、高精度和节能环保等优点,成为目前先进锻压设备研究的热点。首先介绍了三代锻压设备,并对交流伺服压力机的结构进行了简单介绍。而后又阐述了交流伺服压力机的特点,提出交流伺服压力机具有众多传统机械压力机无法相比的优点。通过介绍一些具有代表性的公司的交流伺服压力机产品,探讨了目前国内外对交流伺服压力机的研究现状,并分析了中国交流伺服压力机发展缓慢的原因,为同行提供借鉴。最后分析了交流伺服压力机在未来的发展趋势,指出交流伺服压力机成为未来锻压设备的主要发展方向。 展开更多
关键词 机械制造及其自动化 交流伺服电机 伺服压力机 伺服控制
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大型光电经纬仪速度环PID参数模糊自整定研究 被引量：39
14
作者 孙航 韩红霞 +1 位作者 曹立华 耿爱辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2388-2394,共7页
为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度。在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同... 为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度。在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同时将位置环设计为传统的一阶调节器。讨论了速度环模糊PID控制器的结构和PID参数的整定方法,在设计中比例系数K P、微分系数K D用模糊方法进行自整定,而积分参数K I采用固定参数,并在MATLAB中对该模糊PID控制器进行了仿真研究,对比了模糊PID控制器与传统PID控制器的性能指标和抗干扰能力。实验结果表明:模糊PID控制器具有自整定参数的能力,并且跟踪性能远远优于传统PID控制器。在实际项目中对所设计的模糊PID控制器进行了应用,在对经纬仪进行最大速度20°/s最大加速度5°/s2的正弦引导时测得最大误差仅为0.6″。在对经纬仪进行速度为15″的等速引导时系统运行平稳,实际测得速度与引导速度的均方根误差仅为0.63″。 展开更多
关键词 模糊PID 伺服控制 大型经纬仪 参数自整定
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管内作业机器人的发展与展望 被引量：27
15
作者 周晓 张晓华 +1 位作者 邓宗全 张福恩 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期471-478,共8页
本文在回顾管内作业机器人发展历史的基础上，分析了目前的管内作业机器人中所面临的主要问题。
关键词 管内作业机器人 视觉伺服 自主控制 机器人
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预测函数控制及其在伺服系统中的仿真研究 被引量：28
16
作者 夏泽中 张光明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第14期130-134,共5页
根据预测函数控制(PFC)的基本原理和特点,在分析其一般算法的基础上,设计了典型伺服控制系统的预测函数控制器。采用同步齿型带传动的单级倒立摆系统,对该广义被控对象进行线性拟合简化后得到单级倒立摆系统的预测模型,通过PFC与PID串... 根据预测函数控制(PFC)的基本原理和特点,在分析其一般算法的基础上,设计了典型伺服控制系统的预测函数控制器。采用同步齿型带传动的单级倒立摆系统,对该广义被控对象进行线性拟合简化后得到单级倒立摆系统的预测模型,通过PFC与PID串级控制仿真研究,结果表明PFC串级控制能在快速系统中改善系统的跟踪性能,适应快速、高精度受控对象对控制算法的要求;PFC控制系统的动静态品质及在参数时变等情况下的鲁棒性均优于常规PID串级控制,抗干扰能力强,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 预测函数控制 比例 积分和微分 伺服控制 位置控制 单级倒立摆 同步齿型带传动
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电液比例阀控缸位置控制系统的建模与仿真研究 被引量：31
17
作者 马晓宏 陈冰冰 +1 位作者 甘学辉 孙志军 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第4期43-45,共3页
通过对电液比例阀控缸液压位置伺服系统详细分析,推导出对称比例阀控不对称缸位置伺服系统的数学模型并进行线性化处理。采用比例控制方法,通过系统仿真得到了模型在低频工作频段内的动态响应。结果表明,系统在低频工作频段内的动态响... 通过对电液比例阀控缸液压位置伺服系统详细分析,推导出对称比例阀控不对称缸位置伺服系统的数学模型并进行线性化处理。采用比例控制方法,通过系统仿真得到了模型在低频工作频段内的动态响应。结果表明,系统在低频工作频段内的动态响应比较理想,为系统的进一步实验研究提供了理论依据和准备,提高了在设计和分析系统时的效率。 展开更多
关键词 电液比例阀 伺服控制 系统仿真
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永磁交流直线电机直接驱动伺服控制技术 被引量：17
18
作者 石忠东 王先逵 +1 位作者 陈定积 刘成颖 《微特电机》 北大核心 2002年第3期8-10,共3页
以高效率和高精度为基本特征的高速加工技术促进了直线电机直接驱动技术在高速加工中心中的应用。文章分析了高速加工与直线电机的关系,以及国内外的直线电机及其伺服控制技术的发展状况,提出了直线电机及其全数字化直接驱动伺服控制器... 以高效率和高精度为基本特征的高速加工技术促进了直线电机直接驱动技术在高速加工中心中的应用。文章分析了高速加工与直线电机的关系,以及国内外的直线电机及其伺服控制技术的发展状况,提出了直线电机及其全数字化直接驱动伺服控制器的设计方法。 展开更多
关键词 永磁交流直线电机 直接驱动 伺服控制 DSP
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光电望远镜伺服系统速度环的自抗扰控制 被引量：32
19
作者 王帅 李洪文 +1 位作者 孟浩然 吴庆林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2442-2449,共8页
针对大口径光电望远镜惯量大、存在摩擦非线性的特点,设计了自抗扰控制器以改善伺服系统的速度响应特性。介绍了自抗扰控制器的工作原理和基本结构,给出了控制器参数的选择依据,并仿真分析了各个参数的作用效果。最后,在实际望远镜转台... 针对大口径光电望远镜惯量大、存在摩擦非线性的特点,设计了自抗扰控制器以改善伺服系统的速度响应特性。介绍了自抗扰控制器的工作原理和基本结构,给出了控制器参数的选择依据,并仿真分析了各个参数的作用效果。最后,在实际望远镜转台上和常规PID控制器进行了对比实验。结果表明,采用自抗扰控制器,既可以实现大速度阶跃响应快速无超调,又可以缩短低速阶跃响应时间、改善低速平稳性。在以0.005(°)/s速度运行时,系统稳定时间为1s,速度波动标准差为0.000 082(°)/s,最大值为0.000 42(°)/s,性能明显优于传统的PID控制系统。实验结果证明自抗扰控制器对摩擦、饱和等非线性因素具有抑制能力,可以提高望远镜伺服系统的调速性能。 展开更多
关键词 光电望远镜 自抗扰控制 摩擦补偿 输入饱和 低速性能 伺服控制
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高压断路器直线伺服电机操动机构及其控制技术 被引量：29
20
作者 林莘 王德顺 徐建源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第27期137-141,共5页
提出一种新型高压断路器直线伺服电机操动机构,并结合永磁直线同步电机的d-q轴数学模型及推力特性,对新型操动机构的控制进行分析。设计了基于DSP的动触头位置、速度、电流的三闭环控制方案,选用高精度光栅尺作为速度、位置传感器,以满... 提出一种新型高压断路器直线伺服电机操动机构,并结合永磁直线同步电机的d-q轴数学模型及推力特性,对新型操动机构的控制进行分析。设计了基于DSP的动触头位置、速度、电流的三闭环控制方案,选用高精度光栅尺作为速度、位置传感器,以满足系统实时性和高精度的要求,最终实现高压断路器分、合闸操作时对动触头运动控制、调节,使其能够按照预定理想曲线进行运动,从而有利于提高断路器开断、关合能力,改善断路器的机械电气寿命和运行可靠性。 展开更多
关键词 高压断路器 直线伺服电机操动机构 伺服控制
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