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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
1
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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基于极点配置的永磁同步电机驱动柔性负载PI调节器参数确定方法 被引量：32
2
作者 丁有爽 肖曦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1225-1238,共14页
柔性负载广泛存在于电气传动系统中。根据柔性的成因,伺服系统中柔性负载主要分为柔性关节、柔性连杆两类系统。针对这两类典型的柔性负载系统,首先引用已有的研究成果对其建立了一致动力学模型。将PI调节器应用于系统控制中,分析了PI... 柔性负载广泛存在于电气传动系统中。根据柔性的成因,伺服系统中柔性负载主要分为柔性关节、柔性连杆两类系统。针对这两类典型的柔性负载系统,首先引用已有的研究成果对其建立了一致动力学模型。将PI调节器应用于系统控制中,分析了PI调节器参数与系统零极点的关系。针对PI调节器参数确定方法,提出了3种基于极点配置的参数确定方法。分析了这3种极点配置策略的应用范围、系统性能与参数关系、优势和劣势等。通过仿真和实验,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 柔性负载 PI调节器 极点配置
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基于神经网络的机器人视觉伺服控制 被引量：17
3
作者 谢冬梅 曲道奎 徐方 《微计算机信息》 北大核心 2006年第02S期4-6,274,共4页
视觉伺服可以应用于机器人初始定位自动导引、自动避障、轨线跟踪和运动目标跟踪等控制系统中。传统的视觉伺服系统在运行时包括工作空间定位和动力学逆运算两个过程,需要实时计算视觉雅可比矩阵和机器人逆雅可比矩阵,计算量大,系统结... 视觉伺服可以应用于机器人初始定位自动导引、自动避障、轨线跟踪和运动目标跟踪等控制系统中。传统的视觉伺服系统在运行时包括工作空间定位和动力学逆运算两个过程,需要实时计算视觉雅可比矩阵和机器人逆雅可比矩阵,计算量大,系统结构复杂。本文分析了基于图像的机器人视觉伺服的基本原理,使用BP神经网络来确定达到指定位姿所需要的关节角度,将视觉信息直接融入伺服过程,在保证伺服精度的情况下大大简化了控制算法。文中针对Puma560工业机器人的模型进行了仿真实验,结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 视觉伺服 图像雅可比矩阵 逆雅可比矩阵 BP神经网络 视觉控制器
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采摘机械手伺服控制系统电气自动化设计——基于PLC控制器 被引量：24
4
作者 尤向阳 《农机化研究》 北大核心 2019年第12期220-223,228,共5页
为了解决农忙时节易破损果实采摘困难、批量采摘劳动量大的问题,对采摘机械手进行了改进,将PLC可编程控制器引入到了机械手的伺服控制系统中,从而可以快速、高效地对水果进行采摘,并可以实现定位、采摘和收取果实等一系列的自动化控制... 为了解决农忙时节易破损果实采摘困难、批量采摘劳动量大的问题,对采摘机械手进行了改进,将PLC可编程控制器引入到了机械手的伺服控制系统中,从而可以快速、高效地对水果进行采摘,并可以实现定位、采摘和收取果实等一系列的自动化控制。为了验证电气伺服控制系统的可行性,对采摘机械手进行了性能测试,包括果实的采摘成功率和破损率。试验结果表明:采用PLC可编程控制器后,采摘机械手具有较高的采摘成功率,且破损率较低,可以满足高精度采摘的需求。 展开更多
关键词 采摘机械手 伺服控制 电气系统 PLC控制器
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基于PCI总线的全闭环交流伺服控制系统 被引量：18
5
作者 关键 舒志兵 《机床与液压》 北大核心 2008年第B07期283-285,共3页
基于PCI总线设计开放式交流伺服运动控制系统,具有模块化,智能化,柔性化的特点。采用运动控制卡+PC作为上位控制单元,交流伺服驱动器和伺服电机作为执行机构,光栅尺+数据采集卡作为直线位移检测装置,设计了一种全闭环运动控制系统。同... 基于PCI总线设计开放式交流伺服运动控制系统,具有模块化,智能化,柔性化的特点。采用运动控制卡+PC作为上位控制单元,交流伺服驱动器和伺服电机作为执行机构,光栅尺+数据采集卡作为直线位移检测装置,设计了一种全闭环运动控制系统。同时利用VC++编程实现对伺服电机高速、高精度的控制。 展开更多
关键词 全闭环 PCI总线 交流伺服 运动控制卡
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专家控制的PID交流伺服系统的研究 被引量：8
6
作者 杨 霞 任 敏 《燕山大学学报》 CAS 2002年第2期176-178,共3页
论述了交流伺服系统的原理、组成、数学模型。在此模型基础上对交流伺服系统引入智能控制。专家控制器（ECR）进行了深入的研究。通过采用ECR使系统具有克服被控对象的和环境的不确定性的能力,达到提高性能指标的目的。为达到目的,专家... 论述了交流伺服系统的原理、组成、数学模型。在此模型基础上对交流伺服系统引入智能控制。专家控制器（ECR）进行了深入的研究。通过采用ECR使系统具有克服被控对象的和环境的不确定性的能力,达到提高性能指标的目的。为达到目的,专家控制交流伺服系统应具有什么样的结构、原理,在交流伺服系统中ECR与传统控制应如河结合,是本文主要研究的问题。 展开更多
关键词 伺服系统 智能控制 专家控制 计算机仿真
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基于搜索者优先算法的伺服系统PID控制器设计 被引量：16
7
作者 刘胜 刘江华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第11期2189-2194,共6页
PID控制在伺服系统中应用十分普遍,但参数整定过程比较麻烦。为了实现PID控制器参数的自整定,提出了一种采用搜索者优先算法(SOA)的PID参数自整定方法。为了提高控制精度并针对自整定的PID控制系统阶跃响应易产生尖峰超调和微幅震荡的问... PID控制在伺服系统中应用十分普遍,但参数整定过程比较麻烦。为了实现PID控制器参数的自整定,提出了一种采用搜索者优先算法(SOA)的PID参数自整定方法。为了提高控制精度并针对自整定的PID控制系统阶跃响应易产生尖峰超调和微幅震荡的问题,对适应度函数的选取方法进行了改进。为了证明该算法的有效性,利用MATLAB先对两个二阶延迟被控对象进行了仿真,最后将改进的算法应用于直流调速系统PID控制器的设计,仿真结果表明所提出的改进算法优化效果更好、适用性更强,自整定的直流调速系统在空载和负载条件下的动态特性与稳态误差均可取得满意的效果,对PID控制器参数自整定算法的研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 伺服系统 PID控制器 参数自整定 智能优化算法
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超声电机伺服控制技术研究进展 被引量：12
8
作者 张建桃 张铁民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期879-885,共7页
超声电机伺服控制技术还不够成熟。对目前超声电机伺服控制使用的各种控制器进行了对比分析,得出用DSP作为控制器构建伺服控制系统,或用FPGA/CPLD开发专用的超声电机控制系统,将是超声电机控制系统的首选。分析了超声电机3种控制变量的... 超声电机伺服控制技术还不够成熟。对目前超声电机伺服控制使用的各种控制器进行了对比分析,得出用DSP作为控制器构建伺服控制系统,或用FPGA/CPLD开发专用的超声电机控制系统,将是超声电机控制系统的首选。分析了超声电机3种控制变量的控制特点及其与控制目标的关系,并对超声电机现有的各种控制用数学模型和控制策略进行了分析。指出结合调频调相调幅等多种控制方式,综合多种先进控制策略的优点,实现超声电机的速度、位置、能量转换效率和电机寿命等多目标优化控制,将是超声电机伺服控制的发展方向。 展开更多
关键词 超声电机 伺服控制 控制器 控制变量 多目标控制
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磁悬浮平面电机的解耦控制策略 被引量：12
9
作者 周赣 黄学良 +2 位作者 柏瑞 傅萌 张前 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期81-86,共6页
用于光刻加工的磁悬浮平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合。为实现各运动自由度的解耦控制,提出了直线电机型电磁执行器的电流控制模型、基于模式力的解耦动力学模型和平面电机解耦控制策略。模式力使各自由度的动... 用于光刻加工的磁悬浮平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合。为实现各运动自由度的解耦控制,提出了直线电机型电磁执行器的电流控制模型、基于模式力的解耦动力学模型和平面电机解耦控制策略。模式力使各自由度的动力学模型不再存在耦合,且都为简单的2阶线性系统。设计了样机的X位置伺服控制器,仿真结果表明该控制器使解耦后的X位置控制达到了预期的动、静态性能,并具有良好的抗扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 平面电机 模式力 伺服控制器
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伺服系统在摩擦条件下的模拟复合正交神经网络控制 被引量：9
10
作者 叶军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期127-130,共4页
在数字复合正交神经网络的基础上提出一种模拟复合正交神经网络,并用于非线性伺服系统控制中。在带有非线性摩擦力矩的直流电机飞行模拟转台伺服系统中,控制系统是基于PD控制加神经网络前馈控制的并行控制方法,使用神经网络是用来消除... 在数字复合正交神经网络的基础上提出一种模拟复合正交神经网络,并用于非线性伺服系统控制中。在带有非线性摩擦力矩的直流电机飞行模拟转台伺服系统中,控制系统是基于PD控制加神经网络前馈控制的并行控制方法,使用神经网络是用来消除非线性摩擦力矩的影响。通过数字复合正交神经网络的连续化算法处理获得了一种模拟复合正交神经网络,并作为前馈控制器。用并行控制与单一的PD控制对带有非线性摩擦力矩的直流电机伺服控制作了仿真研究。仿真结果表明复合控制比单一的PD控制具有实时性好、响应速度快、跟踪精度高,位置与速度跟踪控制获得了满意的效果。该模拟神经控制器能用于不确定对象的控制,为不确定系统控制提供了一种新的途径。 展开更多
关键词 伺服系统 直流电机 非线性摩擦力矩 模拟复合正交神经网络 并行控制 PD控制器 神经网络控制器
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永磁同步直线电机伺服系统负载扰动建模与抑制 被引量：12
11
作者 甄文喜 戴跃洪 唐传胜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第2期7-10,共4页
针对直线电机伺服系统没有中间传动机构,负载扰动严重影响系统伺服性能这一问题,文章在建立永磁同步直线电机伺服系统负载扰动模型的基础上,提出了一种改进型的扰动补偿器与复合控制器相结合的扰动抑制方法。该方法采用在线扰动观测与... 针对直线电机伺服系统没有中间传动机构,负载扰动严重影响系统伺服性能这一问题,文章在建立永磁同步直线电机伺服系统负载扰动模型的基础上,提出了一种改进型的扰动补偿器与复合控制器相结合的扰动抑制方法。该方法采用在线扰动观测与补偿器来实时估计源于摩擦力、纹波推力等扰动并进行补偿,并且通过设置电流增益来改善扰动补偿器的动态性能,减少系统响应时间。速度环采用PI与重复控制相结合的复合控制方式,实现速度的精准控制。通过仿真验证,该扰动抑制方法不仅能减小系统的响应时间,而且提高了直线电机伺服系统的控制精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 直线电机 伺服系统 复合控制 负载扰动补偿
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基于单应性矩阵的移动机器人视觉伺服切换控制 被引量：11
12
作者 曹雨 刘山 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期109-119,共11页
针对具有单目视觉的移动机器人,本文提出了一种基于单应性矩阵的视觉伺服控制算法,在缺乏深度信息的情况下利用视觉反馈实现了移动机器人的控制目标,即给定机器人目标位姿下拍摄得到的图像,通过视觉伺服使机器人从初始位姿准确到达目标... 针对具有单目视觉的移动机器人,本文提出了一种基于单应性矩阵的视觉伺服控制算法,在缺乏深度信息的情况下利用视觉反馈实现了移动机器人的控制目标,即给定机器人目标位姿下拍摄得到的图像,通过视觉伺服使机器人从初始位姿准确到达目标位姿.视觉反馈环节采用单应性矩阵中的元素构造状态变量,而非利用常见的单应性分解,此外,考虑到视野约束,本文提出的算法在计算单应性矩阵时结合了单应性的传递特性,从而避免了参考目标的实时可见性.伺服环节设计了切换控制器,在满足非完整约束的同时可驱动机器人到达期望位姿.理论分析及实物仿真验证了该算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 视觉伺服 移动机器人 单目视觉 单应性 视野约束 切换控制器
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基于模糊神经网络的伺服系统PID控制 被引量：11
13
作者 王天辉 李阳 王峰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第4期153-156,共4页
针对某装备伺服系统具有复杂的非线性和时变性,传统的PID控制存在自适应能力差的缺点,设计了一种模糊神经网络PID控制器。利用神经网络对模糊控制的控制规则进行优化,根据偏差E和偏差变化EC在线调整PID控制器的3个参数。通过与传统的PI... 针对某装备伺服系统具有复杂的非线性和时变性,传统的PID控制存在自适应能力差的缺点,设计了一种模糊神经网络PID控制器。利用神经网络对模糊控制的控制规则进行优化,根据偏差E和偏差变化EC在线调整PID控制器的3个参数。通过与传统的PID控制器仿真实验对比,可以看出模糊神经网络PID控制器能够有效地提高该伺服系统的性能。 展开更多
关键词 伺服系统 模糊神经网络 PID控制器
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电液式振动台智能控制器的研制 被引量：8
14
作者 项德明 高富强 《控制工程》 CSCD 2003年第5期395-398,共4页
以单自由度、垂直往复运动的电液式振动台为例,从仿人智能控制的基本思想出发,应用非线性系统的线性化处理方法,结合系统的实际特点建立了以单片机89C52为核心控制的多模态电液伺服系统仿人智能控制器,并详细阐述了控制器的基本控制原... 以单自由度、垂直往复运动的电液式振动台为例,从仿人智能控制的基本思想出发,应用非线性系统的线性化处理方法,结合系统的实际特点建立了以单片机89C52为核心控制的多模态电液伺服系统仿人智能控制器,并详细阐述了控制器的基本控制原理以及各主要硬件、软件模块组成以及所采取的控制算法。通过Matlab仿真实验分析,该控制器具有很强的伺服跟踪能力和任务适应能力,而且对参数的变化也具有较强的鲁棒性和任务适应能力,表现出良好的控制性能。对该控制器的研究方法也可以应用在其他仪器、仪表等智能控制领域。 展开更多
关键词 电液式振动台 智能控制器 单片机 仿人智能控制 振动试验设备
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一种集成驱动的高可靠舵机控制器设计 被引量：11
15
作者 孙兴 和阳 +1 位作者 朱纪洪 和卫星 《微电机》 2017年第1期43-48,共6页
机载系统高度综合化的发展趋势要求作动机构及其控制器满足体积小、重量轻、高可靠、高动态等需要。本文设计和实现了一种以DSP+CPLD为核心控制架构的舵机控制器。该控制器采用内部集成全桥逆变的智能功率驱动模块,简化了驱动电路,实现... 机载系统高度综合化的发展趋势要求作动机构及其控制器满足体积小、重量轻、高可靠、高动态等需要。本文设计和实现了一种以DSP+CPLD为核心控制架构的舵机控制器。该控制器采用内部集成全桥逆变的智能功率驱动模块,简化了驱动电路,实现了控制驱动的小型化。通过对驱动和通讯信号进行隔离处理,并设计了过流保护、限位保护、电源故障保护、驱动故障保护等多重故障处理机制,增强了控制器可靠性。通过设计主电源两级共模、差模滤波器,并优化电路设计、布局、走线,改善了系统电磁兼容特性。测试结果表明舵机控制系统的各项性能指标均达到设计要求。 展开更多
关键词 舵机控制器 智能功率驱动 小型化 高可靠性
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PMSM伺服系统位置环的PI-模糊混合控制器研究 被引量：10
16
作者 王嘉 范蟠果 《微电机》 北大核心 2020年第7期33-36,共4页
介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学建模,以其作为被控对象的交流伺服系统的基本原理。针对传统PI控制器无法兼顾动态响应和稳态误差的缺陷,在三闭环PMSM伺服系统的位置环设计一种将传统PI算法与模糊算法相结合的多模态混合控制器,该控制... 介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学建模,以其作为被控对象的交流伺服系统的基本原理。针对传统PI控制器无法兼顾动态响应和稳态误差的缺陷,在三闭环PMSM伺服系统的位置环设计一种将传统PI算法与模糊算法相结合的多模态混合控制器,该控制器通过对位置误差及其变化率进行判断,选择合理的控制策略。使用Simulink进行仿真,结果表明该型混合控制器与PI控制器相比,在保证稳态精度的同时极大减少了系统调节时间,且不存在超调,特别适用于对响应快速性要求较高的伺服系统。 展开更多
关键词 永磁同步电机 伺服系统 模糊算法 混合控制器 调节时间
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多轴联动数控双面铣床控制系统设计 被引量：10
17
作者 夏志平 郭文星 +1 位作者 宁水根 沈元元 《林产工业》 北大核心 2019年第4期34-38,共5页
针对异形木制零件的结构特点,制定零件双面加工的工艺方案和机床设备的设计方案;针对工艺要求对机床结构进行详细设计,介绍各机构的工作原理及过程。根据机床控制方案,设计基于"PC+运动控制器"开放式控制系统,完成系统硬件包... 针对异形木制零件的结构特点,制定零件双面加工的工艺方案和机床设备的设计方案;针对工艺要求对机床结构进行详细设计,介绍各机构的工作原理及过程。根据机床控制方案,设计基于"PC+运动控制器"开放式控制系统,完成系统硬件包括PC、运动控制器和伺服系统的设计以及系统软件包括PLC梯形图、PC应用程序等的设计,实现DXF文件的读取、NC程序的生成、加工路径的离线模拟、状态监控、手动/自动控制以及参数设置。实践证明,多轴联动数控双面铣床自动化程度高、操作简便、性能稳定。 展开更多
关键词 双面铣床 离线模拟 伺服 运动控制器
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基于STM32的伺服控制器接口技术研究 被引量：10
18
作者 魏朋涛 何平 +1 位作者 王志成 刘辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第5期79-82,共4页
分析了伺服控制器对硬件接口的性能要求,提出了接口性能的评测指标,为伺服控制器接口性能评测提供了基础。针对目前主流的STM32高性能通用微控制器的接口特点,设计了基于STM32F405的伺服控制器实验平台,并通过实验验证了接口的性能,实... 分析了伺服控制器对硬件接口的性能要求,提出了接口性能的评测指标,为伺服控制器接口性能评测提供了基础。针对目前主流的STM32高性能通用微控制器的接口特点,设计了基于STM32F405的伺服控制器实验平台,并通过实验验证了接口的性能,实验结果表明STM32F405的接口性能良好,可以满足伺服控制器实时性和准确性要求,对基于STM32的伺服控制器接口技术研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 伺服控制器 STM32 接口技术 实时性
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卡尔曼滤波技术在伺服系统中的应用 被引量：7
19
作者 张智慧 李玉忍 《微特电机》 北大核心 2007年第12期16-18,共3页
简要介绍了卡尔曼滤波理论及其算法,并通过一个实例证明了卡尔曼滤波器所具有的出色的滤波性能;利用MATLAB对伺服系统中直流电动机进行了建模,在此基础之上,用卡尔曼滤波技术进行了仿真研究,并与传统的PID控制进行了比较,比较结果证明... 简要介绍了卡尔曼滤波理论及其算法,并通过一个实例证明了卡尔曼滤波器所具有的出色的滤波性能;利用MATLAB对伺服系统中直流电动机进行了建模,在此基础之上,用卡尔曼滤波技术进行了仿真研究,并与传统的PID控制进行了比较,比较结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 噪声干扰 伺服系统 卡尔曼滤波器 PID控制器
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PID控制器参数的自动整定 被引量：7
20
作者 陈施华 《雷达与对抗》 2005年第3期64-68,共5页
介绍了PID控制器设计的原理,针对某控制对象稳定且其技术要求已知的伺服系统,设计了PID控制器的参数自动调整软件,使得PID参数调整方便快捷,最后通过实例验证了方法的正确性。
关键词 雷达 伺服系统 PID控制器
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