考虑负载时变的线路巡检机器人动态性能分析 被引量：6

1

作者 李小彭 樊星 +1 位作者 李凯 张凌越 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期660-666,688,共8页

巡检机器人进行越障时,受负载时变影响,会出现控制超调、振动等现象.在考虑负载惯量时变特性的情况下,研究了一种用于分析巡检机器人越障状态下动态性能的方法.对双臂线路巡检机器人的回转机构建立了基于双惯量模型的动力学方程,使用改... 巡检机器人进行越障时,受负载时变影响,会出现控制超调、振动等现象.在考虑负载惯量时变特性的情况下,研究了一种用于分析巡检机器人越障状态下动态性能的方法.对双臂线路巡检机器人的回转机构建立了基于双惯量模型的动力学方程,使用改进D-H法与拉格朗日法对机器人建模,具体包括分配坐标系,求解拉格朗日方程,利用惯性矩阵计算负载转动惯量等.通过选择合适的阻尼系数设计了控制器参数,利用阻尼系数与固有角频率的变化分析了机器人的动态性能变化.研究成果有助于对双臂巡检机器人越障时的动态性能进行分析,并可用于机器人的伺服控制参数调试. 展开更多

关键词 线路巡检机器人 负载时变 双惯量系统 动态性能 伺服控制

下载PDF 职称材料

双惯量谐振系统控制算法研究 被引量：2

2

作者 潘珩 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第10期1857-1862,共6页

双惯量谐振系统易产生低频机械谐振现象,针对此问题设计了带有前馈+反馈控制的双自由度速度控制器和全状态反馈控制器。结合电机和负载的动力学方程建立双惯量谐振系统数学模型,基于此模型设计双自由度及状态反馈控制器,考虑控制系统的... 双惯量谐振系统易产生低频机械谐振现象,针对此问题设计了带有前馈+反馈控制的双自由度速度控制器和全状态反馈控制器。结合电机和负载的动力学方程建立双惯量谐振系统数学模型,基于此模型设计双自由度及状态反馈控制器,考虑控制系统的参考输入跟踪能力以及抗扰动力矩能力,采用不同的极点配置策略对控制系统的增益进行求取。对比仿真试验结果验证了本文该速度控制算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 双惯量谐振系统 双自由度控制 全状态反馈控制 极点配置

下载PDF 职称材料

基于PI控制的双惯量弹性系统机械谐振的抑制 被引量：21

3

作者 王璨 杨明 徐殿国 《电气传动》 北大核心 2015年第1期49-53,共5页

伺服驱动系统中传动机构的弹性装置随着控制刚度的增加将引发机械谐振。针对此问题,通过Simulink仿真工具建立系统模型,分别采用相同半径、相同阻尼系数、相同实部3种不同极点配置方案设计PI参数,进而调节系统极点位置,减小系统振荡。... 伺服驱动系统中传动机构的弹性装置随着控制刚度的增加将引发机械谐振。针对此问题,通过Simulink仿真工具建立系统模型,分别采用相同半径、相同阻尼系数、相同实部3种不同极点配置方案设计PI参数,进而调节系统极点位置,减小系统振荡。仿真结果表明系统抑制谐振能力与负载-电机惯量比R密切相关,应根据不同R值选择相应配置方案。此外,还通过仿真对比传统PI控制与IP控制的区别,传统PI控制相当于为4阶系统增加一不可自由配置的零点。 展开更多

关键词 双惯量系统 机械谐振 主动抑制 极点配置法 惯量比

下载PDF 职称材料

弹性驱动系统二自由度速度控制策略

4

作者 章国光 谢顺泰 +1 位作者 刘文龙 郑晓斌 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第8期132-137,共6页

针对二惯量弹性驱动系统,为了提高系统的稳定性,文章基于极点配置法对IP和PI速度控制系统进行参数设计,分析系统的阻尼特性。为改善系统快速性和稳定性,导入二自由度控制技术提高系统的设计自由度并增加一个前馈调节因子,分析其调节规... 针对二惯量弹性驱动系统,为了提高系统的稳定性,文章基于极点配置法对IP和PI速度控制系统进行参数设计,分析系统的阻尼特性。为改善系统快速性和稳定性,导入二自由度控制技术提高系统的设计自由度并增加一个前馈调节因子,分析其调节规律并给出一种设计方案。仿真分析表明,极点配置法结合二自由度控制可以保证速度控制系统快速性和稳定性的平衡,并且通过实验论证了设计的有效性。 展开更多

关键词 二惯量系统 PI控制 二自由度 极点配置法

下载PDF 职称材料

电动汽车电驱动系统建模及控制策略研究

5

作者 冶存良 杨贺绪 +1 位作者 郝杰 巩云鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期294-298,303,共6页

针对纯电汽车电驱动系统因受负载端转动惯量时变特性及传动部件中存在柔性的影响,导致电机端转矩波动及传动精度降低的问题,这里提出了一种通过加入陷波滤波器与前馈调整增益进行调整的控制策略。相比传统方法,此方法需要配置的参数更少... 针对纯电汽车电驱动系统因受负载端转动惯量时变特性及传动部件中存在柔性的影响,导致电机端转矩波动及传动精度降低的问题,这里提出了一种通过加入陷波滤波器与前馈调整增益进行调整的控制策略。相比传统方法,此方法需要配置的参数更少,控制的精度更高。首先对电驱动系统建立了基于双惯量模型的动力学方程,并分析了不同负载转动惯量下系统的频率响应。依据建立的电驱动系统双惯量模型,设计了两种陷波滤波器。对比加入陷波滤波器后系统的参数变化和响应曲线,选择了一种效果更好的陷波器。最后,对加入陷波器后的控制系统,通过前馈控制和调整增益进行改进。给出了改进后控制策略的理论分析过程与参数设计方法,并进行了数值仿真。结果表明,所提出的方法可以减弱纯电汽车的电驱动系统因传动柔性与电机负载端转动惯量时变特性导致的系统扭振及传动精度降低的问题。 展开更多

关键词 电动车辆 电驱动系统 双惯量系统 负载时变 陷波滤波器

下载PDF 职称材料

基于机床进给伺服系统中频振动抑制研究

6

作者 官鹏飞 区均灌 李慧颖 《机床与液压》 北大核心 2023年第19期92-98,共7页

伺服系统以其高性能、高精度等优势被广泛应用于数控机床和机器人上。机床进给伺服系统中由于滚珠丝杠等传动装置刚度有限,柔性连接方式易引发振动而影响其稳定性与精度。针对旋转进给伺服系统中存在的中频振动,提出一种基于二阶状态观... 伺服系统以其高性能、高精度等优势被广泛应用于数控机床和机器人上。机床进给伺服系统中由于滚珠丝杠等传动装置刚度有限,柔性连接方式易引发振动而影响其稳定性与精度。针对旋转进给伺服系统中存在的中频振动,提出一种基于二阶状态观测器的速度扰动观测补偿中频振动抑制方法,由速度观测器观测出的速度与实际速度反馈相减,通过带通滤波提取振动信号,作为补偿给到速度反馈上,抵消系统振动,提高系统带宽并保持稳定性和精度。最后在不同的速度环增益下,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 速度观测器 振动抑制 进给伺服系统 双惯量系统

下载PDF 职称材料

速度PI控制及低通滤波器的系统设计

7

作者 章国光 陈超凡 +1 位作者 郑晓斌 刘文龙 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第12期85-91,共7页

针对二惯性系统,传统的设计通过代表性的极配置来进行系统设计,为了提高系统设计的自由度,应用参数平面法解决参数设计及调节问题。基于参数平面法进行PI控制系统设计,分析系统的阻尼特征。针对小惯性比系统欠阻尼的特性,在系统中导入... 针对二惯性系统,传统的设计通过代表性的极配置来进行系统设计,为了提高系统设计的自由度,应用参数平面法解决参数设计及调节问题。基于参数平面法进行PI控制系统设计,分析系统的阻尼特征。针对小惯性比系统欠阻尼的特性,在系统中导入低通滤波器,研究使用滤波器对机械谐振的抑制效果。通过设计分析与仿真表明,系统的阻尼特性与惯性比密切相关,且滤波器可使系统阻尼特性提高,表明扩充参数平面法对二惯性系统参数调节的可行性和实用性。最后通过实验验证理论分析与设计的有效性。 展开更多

关键词 二惯性弹性系统 机械谐振 参数平面法 滤波器 PI控制器

下载PDF 职称材料

基于区间二型模糊神经网络反演控制抑制二惯量系统的机械振动 被引量：2

8

作者 王树波 任雪梅 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期611-615,共5页

针对带有不确定性和扰动的二惯量伺服系统,提出了一种基于区间二型模糊神经网络的自适应反演控制策略抑制系统的机械振动.首先建立了二惯量系统的动力学模型,设计了反演自适应控制律;其次系统中负载和电机两端未知的扰动变量定义为待估... 针对带有不确定性和扰动的二惯量伺服系统,提出了一种基于区间二型模糊神经网络的自适应反演控制策略抑制系统的机械振动.首先建立了二惯量系统的动力学模型,设计了反演自适应控制律;其次系统中负载和电机两端未知的扰动变量定义为待估计项,采用区间二型模糊神经网络对其进行估计,给出了基于区间二型模糊神经网络的参数自适应律.基于李雅普诺夫稳定性理论,证明了闭环系统输出跟踪的收敛性,并且跟踪误差可以通过调节控制参数达到任意小.仿真结果表明该方法具有较好的控制性能. 展开更多

关键词 二惯量系统 区间二型模糊神经网络 自适应控制 反演控制

下载PDF 职称材料

基于负载模拟器的同步带传动模型构建 被引量：1

9

作者 刘秦川 白瑞林 朱渊博 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第12期191-193,197,共4页

针对同步带负载模拟器建模时需对驱动电机进行建模,而常规同步带传动建模忽略电机驱动部分,导致模型不完整问题,提出了一种基于负载模拟器的同步带传动模型。利用Matlab平台构建永磁同步电机(PMSM)控制系统,产生驱动同步带模型的负载转... 针对同步带负载模拟器建模时需对驱动电机进行建模,而常规同步带传动建模忽略电机驱动部分,导致模型不完整问题,提出了一种基于负载模拟器的同步带传动模型。利用Matlab平台构建永磁同步电机(PMSM)控制系统,产生驱动同步带模型的负载转矩序列,解决同步带负载模拟器建模时忽略电机模型问题,然后基于典型双惯量系统原理将PMSM控制系统和利用SoildWorks和Adams平台建立的同步带传动基本模型相连接,构建电机传动同步带的优化模型,最后,在高、低速两种工况下对优化模型、物理样机的启动过程进行多次测试。实验结果表明:该优化模型具有较高精度,二者启动曲线的超调量最大偏差仅为4%,调节时间最大偏差仅为0.27s,满足负载模拟器设计所需。 展开更多

关键词 负载模拟器 永磁同步电机 ADAMS 双惯量系统 MATLAB 同步带传动模型

下载PDF 职称材料

基于扰动观测器的双惯量系统高阶滑模控制

10

作者 沙磊 王树波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期724-729,共6页

针对含有未知扰动的双惯量系统,基于有限时间扰动观测器,提出一种高阶积分滑模控制方法。首先,为了消除扰动对系统的影响,设计有限时间扰动观测器,通过扰动观测器估计出系统的未知扰动以及扰动的导数,并将估计值融入控制器的设计当中。... 针对含有未知扰动的双惯量系统,基于有限时间扰动观测器,提出一种高阶积分滑模控制方法。首先,为了消除扰动对系统的影响,设计有限时间扰动观测器,通过扰动观测器估计出系统的未知扰动以及扰动的导数,并将估计值融入控制器的设计当中。然后,通过模型转换,将系统模型转换成标准的积分器串联形式,设计高阶积分滑模控制器。与传统积分滑模控制器相比,高阶积分滑模控制器减小了输入信号的"抖振",能够有效地抑制扰动,同时实现了对参考信号的精确跟踪。最后,通过MATLAB/Simulink进行了双惯量系统仿真,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 双惯量系统 扰动观测器 有限时间 积分滑模控制

下载PDF 职称材料

基于干扰观测器的调速系统的防振控制 被引量：1

11

作者 刘金琪 马洪飞 鹿洪芳 《电气传动自动化》 1999年第1期49-52,共4页

二惯性系统为无阻尼自由振荡系统，因而易产生低频振动，且不易控制。提出了利用干扰观测器改变二惯性系统共振频率的原理，并根据极点配置的要求设计了防振控制系统。仿真实验表明，该系统具有良好的防振控制性能，而且对负载惯性矩的... 二惯性系统为无阻尼自由振荡系统，因而易产生低频振动，且不易控制。提出了利用干扰观测器改变二惯性系统共振频率的原理，并根据极点配置的要求设计了防振控制系统。仿真实验表明，该系统具有良好的防振控制性能，而且对负载惯性矩的模型化误差具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 防振控制 干扰观测器 调速系统 电动机

下载PDF 职称材料

双惯量系统振动抑制算法研究 被引量：2

12

作者 潘珩 《安徽电子信息职业技术学院学报》 2020年第1期15-20,共6页

双惯量谐振系统易发生低频机械振动,针对此问题,设计了一种基于Luenberger状态观测器的双惯量谐振系统振动抑制算法。根据双惯量谐振系统模型构造了系统的状态方程,并对其进行了离散化处理,在验证系统满足能观性条件的基础上,建立了用... 双惯量谐振系统易发生低频机械振动,针对此问题,设计了一种基于Luenberger状态观测器的双惯量谐振系统振动抑制算法。根据双惯量谐振系统模型构造了系统的状态方程,并对其进行了离散化处理,在验证系统满足能观性条件的基础上,建立了用于观测双惯量系统负载转速和转矩的状态观测器模型。将实际模型与估计模型输出间的误差反馈至估计模型进行修正,使得状态估计值逐渐逼近实际值,进一步进行状态反馈控制,有效抑制系统机械振动。实验结果验证了设计的双惯量系统振动抑制算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 双惯量谐振系统 Luenberger状态观测器 状态反馈控制

下载PDF 职称材料