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精密实验平台的非线性摩擦建模与补偿 被引量:30
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作者 向红标 裘祖荣 +4 位作者 李醒飞 谭文斌 朱嘉 陈诚 张晨阳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1119-1127,共9页
非线性摩擦是影响高精度机械伺服系统动静态性能的主要因素之一。针对精密实验平台随行程位置不同表现出不同的摩擦特性,提出了一种基于LuGre模型的改进型摩擦建模方法,以速度和行程位置信号作为模型的输入变量,并用遗传算法对该模型的... 非线性摩擦是影响高精度机械伺服系统动静态性能的主要因素之一。针对精密实验平台随行程位置不同表现出不同的摩擦特性,提出了一种基于LuGre模型的改进型摩擦建模方法,以速度和行程位置信号作为模型的输入变量,并用遗传算法对该模型的动静态参数进行辨识。基于改进型摩擦模型,分别通过精密实验运动平台及其相应的伺服仿真平台进行了摩擦现象和摩擦前馈补偿的实验和仿真。实验结果表明,摩擦补偿后的跟踪误差值约为补偿前的1/3,系统的静差也由原来1.4μm减小到0.4μm,与仿真平台摩擦补偿前后的现象基本一致。该改进型LuGre摩擦模型能直观、精确地描述实验平台的摩擦特性,基于该摩擦模型的前馈补偿减小了系统的跟踪误差,提高了系统的定位精度。 展开更多
关键词 伺服系统 摩擦建模 摩擦补偿 遗传算法
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低频伺服力激励下进给系统建模与动态响应分析 被引量:27
2
作者 王磊 刘海涛 +2 位作者 梁滔 马晓波 赵万华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期80-86,共7页
针对精密丝杠直线进给系统在低频伺服力激励下产生动态响应的原因及机理进行了建模研究,提出了一种进给系统动力学模型。其特色在于不同于伺服输出力高频成分或其他方向高频激励可能会引起机械系统共振的建模分析,描述了伺服电动机的伺... 针对精密丝杠直线进给系统在低频伺服力激励下产生动态响应的原因及机理进行了建模研究,提出了一种进给系统动力学模型。其特色在于不同于伺服输出力高频成分或其他方向高频激励可能会引起机械系统共振的建模分析,描述了伺服电动机的伺服输出力的低频谐波成分对进给系统动态响应的影响。采用集中参数法建立了进给系统的动力学模型,利用拉格朗日方法,推导了精密车床进给系统的运动方程。仿真和试验结果表明:1伺服力矩中存在着众多的谐波成分,频率数值远远低于进给系统的第一阶固有频率66 Hz,而且随着速度的增大,频率分量增大;2刀尖点在z轴进给方向振型所对应的第一个固有频率,仿真与试验结果误差在5%之内,验证了所建动力学模型的有效性;3与测量的匀速运动下刀塔运动速度响应对比,所建模型能有效地反映伺服输出力低频谐波成分对机械系统动态响应的影响;响应的幅值变化量15%左右。最后指出,在精密机床进给系统设计中,必须考虑伺服激励的低频谐波成分带来机械系统的微小强迫振动。 展开更多
关键词 伺服力激励 进给系统 低频 摩擦力 建模
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CK7815数控机床进给伺服系统的建模及仿真 被引量:23
3
作者 董玉红 邵俊鹏 周室仁 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2005年第3期25-27,30,共4页
利用机械动力学原理,建立了CK7815数控机床进给伺服系统的模型,并基于Simu—link建立了系统的仿真模型,获得了反映系统性能的仿真曲线.并根据仿真模型分析了间隙、死区等非线性因素对系统精确度的影响,提出了改进性能的措施.为数控机床... 利用机械动力学原理,建立了CK7815数控机床进给伺服系统的模型,并基于Simu—link建立了系统的仿真模型,获得了反映系统性能的仿真曲线.并根据仿真模型分析了间隙、死区等非线性因素对系统精确度的影响,提出了改进性能的措施.为数控机床进给伺服系统的设计、参数的选择以及性能的改进提供了理论依据. 展开更多
关键词 伺服系统 SIMULINK 建模 仿真
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伺服系统的反馈控制设计研究综述 被引量:23
4
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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电液比例阀控缸速度控制系统的建模与仿真 被引量:20
5
作者 常钰 冯永保 《液压气动与密封》 2011年第8期23-27,共5页
基于电液比例控制技术,针对位置控制系统提出了一种控制液压缸运行速度的方法,将活塞的速度控制通过离散的精确位移来实现,建立了阀控非对称液压缸控制系统的数学模型,采用积分分离PID控制算法,利用Matlab/Simulink模块对系统进行了仿真... 基于电液比例控制技术,针对位置控制系统提出了一种控制液压缸运行速度的方法,将活塞的速度控制通过离散的精确位移来实现,建立了阀控非对称液压缸控制系统的数学模型,采用积分分离PID控制算法,利用Matlab/Simulink模块对系统进行了仿真,验证了这种方法的可行性,并且系统在低频段动态响应比较理想,控制精度能够满足一般液压控制系统的需求。 展开更多
关键词 速度控制 阀控非对称缸 建模 仿真
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基于SIMULINK的液压伺服系统动态仿真 被引量:10
6
作者 游张平 王卫锋 《机床与液压》 北大核心 2004年第6期47-49,共3页
本文提出了利用SIMULINK软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法。以阀控液压缸为例建立了液压伺服系统的动态模型 ,给出了该系统的仿真模型 ,详细介绍了如何利用SIMULINK对液压系统的动态特性进行仿真 ,同时较详细地讨论了影响液压伺... 本文提出了利用SIMULINK软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法。以阀控液压缸为例建立了液压伺服系统的动态模型 ,给出了该系统的仿真模型 ,详细介绍了如何利用SIMULINK对液压系统的动态特性进行仿真 ,同时较详细地讨论了影响液压伺服系统动态特性的主要因素。仿真结果表明 。 展开更多
关键词 液压伺服系统 动态特性 液压建模 仿真
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速率陀螺式激光导引头稳定跟踪原理分析与仿真 被引量:18
7
作者 李慧 吴军辉 +2 位作者 朱震 殷瑞光 戴维 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1337-1341,共5页
激光导引头是激光末制导武器(炮弹、炸弹和导弹)的核心部件,其性能优劣直接影响对目标的捕获、跟踪性能及命中精度,采用计算机仿真技术对激光导引头系统进行建模和仿真是一条有效评估其性能的途径。结合某速率陀螺稳定式激光导引头的结... 激光导引头是激光末制导武器(炮弹、炸弹和导弹)的核心部件,其性能优劣直接影响对目标的捕获、跟踪性能及命中精度,采用计算机仿真技术对激光导引头系统进行建模和仿真是一条有效评估其性能的途径。结合某速率陀螺稳定式激光导引头的结构特点,研究其空间稳定和跟踪的工作机理,并应用多体力学和空间飞行原理建立了该型导引头伺服系统的数学模型。仿真结果证明了导引头模型的正确性,全面体现了激光导引头的稳定与跟踪机理,为激光末制导武器全弹道仿真和激光干扰数学仿真系统的建立提供了模型支持。 展开更多
关键词 速率陀螺式激光导引头 伺服系统 稳定跟踪 机理建模
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伺服系统柔性负载建模方法研究 被引量:13
8
作者 丁有爽 肖曦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期818-827,共10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可以分为柔性关节、柔性连杆以及两者的组合形式等三类。针对这三类典型的柔性负载系统,首先引用已有的研究成果对其分别进行单独建模分析。在此基础上,提出了一... 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可以分为柔性关节、柔性连杆以及两者的组合形式等三类。针对这三类典型的柔性负载系统,首先引用已有的研究成果对其分别进行单独建模分析。在此基础上,提出了一种新型柔性负载描述方法。得到的柔性负载数学模型既可以描述柔性关节系统,又可以描述柔性连杆伺服系统。同时,该模型经过适当转换可以得到上述任意一种柔性负载系统。总结上述柔性负载的建模方法,得到新型柔性负载建模方法。通过有限元计算和谐振抑制实验验证了所提出柔性负载建模方法的准确性。 展开更多
关键词 伺服系统 柔性负载 建模 有限元仿真
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轧机伺服液压缸内泄漏故障诊断研究 被引量:12
9
作者 刘琥铖 陈新元 +1 位作者 杨哲 郭媛 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第1期41-44,共4页
针对目前轧机伺服液压缸故障诊断过程中,故障特征提取困难,信号非线性变化,数据量大的问题,提出了一种基于深度置信网络的轧机伺服液压缸故障诊断的方法。根据轧机系统工作原理,建立轧机系统仿真模型,对轧机内泄漏故障状况进行模拟。利... 针对目前轧机伺服液压缸故障诊断过程中,故障特征提取困难,信号非线性变化,数据量大的问题,提出了一种基于深度置信网络的轧机伺服液压缸故障诊断的方法。根据轧机系统工作原理,建立轧机系统仿真模型,对轧机内泄漏故障状况进行模拟。利用深度置信网络在智能故障诊断的优越性,将信号归一化处理后放入深度置信网络进行训练,然后通过反向传播学习,优化网络各参数,提高诊断精度。深度置信网络模型由多层玻尔兹曼机以及顶层BP神经网络组成。与传统BP神经网络方法进行比较,结果表明,在训练样本数据足够的条件下,深度置信网络模型在伺服液压缸内泄漏故障诊断具有更高的诊断精度。 展开更多
关键词 伺服液压缸 深度置信网络 系统建模 内泄漏故障诊断 仿真验证
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基于Simulink的液压伺服系统动态仿真 被引量:10
10
作者 李自光 游张平 《中国工程机械学报》 2004年第1期30-34,共5页
提出了利用 Simulink 软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法.介绍了 Simulink 软件包的特点,并以阀控液压缸为例建立了液压伺服系统的动态模型,给出了该系统的仿真模型,详细介绍了如何利用 Simulink 对液压系统的动态特性进行仿真,... 提出了利用 Simulink 软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法.介绍了 Simulink 软件包的特点,并以阀控液压缸为例建立了液压伺服系统的动态模型,给出了该系统的仿真模型,详细介绍了如何利用 Simulink 对液压系统的动态特性进行仿真,同时较详细地讨论了影响液压伺服系统动态特性的主要因素.仿真结果表明,Simulink 方法是对液压伺服系统的动态特性进行仿真的一条有效途径. 展开更多
关键词 液压伺服系统 动态特性 液压建模 仿真
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X-Y工作台摩擦误差补偿方法的研究 被引量:11
11
作者 陈光胜 梅雪松 陶涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期69-73,共5页
为了降低摩擦造成的数控机床轮廓的误差,以X-Y平台为研究对象,采用数学推导、仿真和实验等方法,对摩擦误差的产生机理和补偿方法进行了研究.从瞬态响应的视角揭示了摩擦误差的产生机理,提出的数学方法能精确计算出摩擦误差出现的时机、... 为了降低摩擦造成的数控机床轮廓的误差,以X-Y平台为研究对象,采用数学推导、仿真和实验等方法,对摩擦误差的产生机理和补偿方法进行了研究.从瞬态响应的视角揭示了摩擦误差的产生机理,提出的数学方法能精确计算出摩擦误差出现的时机、持续时间,以及由摩擦产生的最大跟随误差.同时,提出了一种基于双脉冲补偿方波的误差补偿方法,可利用数学推导来确定补偿脉冲的参数(脉冲高度、宽度、起始位置),通过在位置指令中加入补偿脉冲可使工作台尽快脱离工作死区,快速逼近理想轨迹.数值仿真和实验结果表明,该方法将摩擦产生的突起误差高度由15μm降低为2μm,达到了较理想的误差补偿效果. 展开更多
关键词 摩擦误差 误差补偿 伺服系统建模 X-Y工作台
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机电伺服系统鲁棒自适应重复控制 被引量:10
12
作者 邓文翔 马吴宁 姚建勇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1486-1492,共7页
针对执行周期性任务的机电伺服系统,设计了一种基于傅里叶级数近似的鲁棒自适应重复控制器,以抑制呈现一定周期性的建模不确定性对伺服性能的不利影响.通过对周期性的建模不确定性进行傅里叶级数近似,将自适应补偿和误差符号积分鲁棒(RI... 针对执行周期性任务的机电伺服系统,设计了一种基于傅里叶级数近似的鲁棒自适应重复控制器,以抑制呈现一定周期性的建模不确定性对伺服性能的不利影响.通过对周期性的建模不确定性进行傅里叶级数近似,将自适应补偿和误差符号积分鲁棒(RISE)反馈相结合,其中自适应律用于处理系统参数不确定性,而RISE鲁棒控制律则可抑制其他非周期性建模不确定性,且鲁棒增益可自动调节.基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统半全局渐近稳定,且系统所有信号有界.仿真结果表明,所提出的控制策略具有很好的建模不确定性抑制能力,可显著提高机电伺服系统的跟踪精度. 展开更多
关键词 机电伺服系统 建模不确定性 周期性 鲁棒自适应 重复控制
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液压伺服系统建模与模糊自适应PID控制研究 被引量:9
13
作者 赵国新 吕文洋 +1 位作者 刘昌龙 陈志炼 《工业仪表与自动化装置》 2019年第2期3-7,共5页
液压伺服系统中存在非线性、参数变化、外负载干扰等问题,这些特点和问题很大程度上影响了液压伺服系统的性能。传统的PID控制在解决高精度非线性控制问题时效果不理想,一种模糊自适应PID控制方法被提出。针对液压阀控非对称缸系统,该... 液压伺服系统中存在非线性、参数变化、外负载干扰等问题,这些特点和问题很大程度上影响了液压伺服系统的性能。传统的PID控制在解决高精度非线性控制问题时效果不理想,一种模糊自适应PID控制方法被提出。针对液压阀控非对称缸系统,该文分析并建立了阀控非对称缸位置控制系统的动态数学模型。基于MATLAB仿真软件,将传统PID控制策略与模糊自适应PID控制策略分别应用于阀控非对称缸的位置控制中,进行仿真研究。仿真实验结果表明,采用模糊自适应PID控制器系统能克服传统PID控制器的局限性,且具有较强的鲁棒性,较好的动态品质以及较高的控制精度。 展开更多
关键词 液压伺服系统 建模 PID控制 模糊自适应PID控制
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伺服系统动态仿真及优化方法的研究 被引量:8
14
作者 范晋伟 刘磊 +2 位作者 朱晓勇 杨万然 陈文 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第1期193-195,共3页
伺服系统是数控系统的重要组成部分,伺服系统的性能很大程度上决定了数控机床的效率和加工精度。那么控制好伺服系统的稳定性、快速响应及精度,也就使伺服系统具有了良好的工作性能。提出了一种完整的伺服系统动态特性仿真优化的方法,... 伺服系统是数控系统的重要组成部分,伺服系统的性能很大程度上决定了数控机床的效率和加工精度。那么控制好伺服系统的稳定性、快速响应及精度,也就使伺服系统具有了良好的工作性能。提出了一种完整的伺服系统动态特性仿真优化的方法,对实际生产具有重要的意义。 展开更多
关键词 伺服系统 SIMULINK PID 建模 仿真
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高精度伺服系统Stick—Slip摩擦的机理建模与非线性动力学分析 被引量:1
15
作者 刘向东 张宇河 《安阳大学学报(综合版)》 2002年第2期10-15,共6页
低速摩擦问题是高精度伺服系统设计所面临的难点之一,直接影响系统的稳态精度和稳定性,不仅会使系统产生稳志误差,而且还会导致Stick—Slip运动,甚至会使系统进入混沌状态。为了能提高系统性能,很多学者对含摩擦环节的伺服系统进行了大... 低速摩擦问题是高精度伺服系统设计所面临的难点之一,直接影响系统的稳态精度和稳定性,不仅会使系统产生稳志误差,而且还会导致Stick—Slip运动,甚至会使系统进入混沌状态。为了能提高系统性能,很多学者对含摩擦环节的伺服系统进行了大量研究,得出了很多有益的结论。本文主要综述近年来在摩擦特性和机理研究、摩擦建模以及摩擦非线性动力学三个方面的研究现状。 展开更多
关键词 建模 稳态精度 稳态误差 系统性能 低速 高精度伺服系统 设计 摩擦特性 非线性动力学
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车载“动中通”伺服控制系统研究与应用 被引量:8
16
作者 潘玲云 王庆林 张磊 《微型机与应用》 2016年第15期38-41,共4页
目前,国内大多数卫星通信业务是以固定站卫星通信为主,无法实现在运动中通信。因而,基于卫星通信的运动中通信设备-"车载动中通"系统应运而生。文章研究了两轴捷联式车载移动卫星通信地球站,可实现在运动中实时卫星通信。车载... 目前,国内大多数卫星通信业务是以固定站卫星通信为主,无法实现在运动中通信。因而,基于卫星通信的运动中通信设备-"车载动中通"系统应运而生。文章研究了两轴捷联式车载移动卫星通信地球站,可实现在运动中实时卫星通信。车载"动中通"伺服控制系统主要研究系统硬件结构、算法设计和系统建模与仿真。由于车辆行驶速度、路况的高度不确定性,车载"动中通"伺服系统采用模糊PID控制,对星策略采用圆锥扫描算法。系统仿真采用MATLAB中Simulink模块完成,仿真结果表明,车载"动中通"伺服系统输入与输出的稳态误差很小,动态性能良好。 展开更多
关键词 车载“动中通” 伺服控制系统 建模与仿真 圆锥扫描算法 模糊PID控制
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数控机床进给伺服系统研究进展 被引量:7
17
作者 吴子英 刘宏昭 +1 位作者 王胜 刘丽兰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期148-155,160,共9页
针对目前数控机床进给系统的发展状况,首先描述了进给系统的几种结构形式,分析了不同结构形式的特点及适用场合。然后介绍了进给系统运动性能的预测及检测方法。并且系统地阐述了几种进给系统力学模型及其特点,分析了进给系统中影响进... 针对目前数控机床进给系统的发展状况,首先描述了进给系统的几种结构形式,分析了不同结构形式的特点及适用场合。然后介绍了进给系统运动性能的预测及检测方法。并且系统地阐述了几种进给系统力学模型及其特点,分析了进给系统中影响进给系统动态性能的非线性因素,详细论述了多种摩擦和间隙控制补偿方案及其各自特点。最后,针对当前进给系统建模及控制方面存在的不足提出了几点展望,为今后进给系统的相关研究提供了参考。 展开更多
关键词 进给伺服系统 传动结构 性能预测 力学建模 控制补偿
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液压传动型风能发电装置的马达速度特性 被引量:7
18
作者 张宏 张高峰 +1 位作者 熊子奇 郑彪 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第4期536-539,共4页
针对液压传动型风能发电装置的马达转速恒定输出问题,从提高风力发电机输出电压稳定性的角度出发,应用AMESim-Simulink联合仿真的方法,建立了风机模型、定量泵-变量马达液压系统数学模型,并应用模糊控制策略,定性地研究了该风力发电系... 针对液压传动型风能发电装置的马达转速恒定输出问题,从提高风力发电机输出电压稳定性的角度出发,应用AMESim-Simulink联合仿真的方法,建立了风机模型、定量泵-变量马达液压系统数学模型,并应用模糊控制策略,定性地研究了该风力发电系统液压马达速度输出特性.研究结果表明:该新型发电系统在原理上可行;用液压系统取代传统的传动系统,通过调节模糊控制器,可实现马达稳定的速度输出,从而有利于提高发电机电压的稳定性.该研究内容为提高新型风力发电系统设计品质提供了参考依据. 展开更多
关键词 风力发电 液压传动 排量伺服机构 建模 AMESim-Simulink 速度控制 模糊控制 仿真
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摩擦对稳定跟踪平台低速性能影响的研究 被引量:5
19
作者 周擎坤 范大鹏 张智永 《机械与电子》 2005年第12期21-23,共3页
以某型直升机驾驶员夜视系统稳定跟踪平台伺服系统设计为背景,针对系统中存在的非线性摩擦影响,着眼于摩擦模型、二质量伺服系统模型以及摩擦补偿问题,从理论上进行了探讨.
关键词 伺服系统 稳定跟踪平台 摩擦模型 二质量
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转向器试验台角度控制液压伺服系统建模与仿真 被引量:6
20
作者 刘佳晨 麦云飞 《液压气动与密封》 2012年第10期31-34,共4页
该文介绍了汽车转向器试验台研究的重要意义,阐述了转向器试验台的液压伺服系统控制原理,构建了试验台的角度控制伺服系统的物理模型,对汽车转向器试验台的角度控制伺服系统,建立了伺服阀、阀控液压马达、伺服放大器、传感器的传递函数... 该文介绍了汽车转向器试验台研究的重要意义,阐述了转向器试验台的液压伺服系统控制原理,构建了试验台的角度控制伺服系统的物理模型,对汽车转向器试验台的角度控制伺服系统,建立了伺服阀、阀控液压马达、伺服放大器、传感器的传递函数数学模型,并通过Matlab对角度控制伺服系统进行仿真分析,给出了频域特性。根据试验台技术指标,其稳定性满足技术要求。 展开更多
关键词 液压伺服系统 建模 仿真
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