考虑不确定参数及外部扰动数字液压缸非线性鲁棒位置跟踪控制

在考虑不确定参数及外部扰动的情况下为数字液压缸位置跟踪系统设计了一个非线性控制器。首先,建立了数字液压缸位置跟踪系统的非线性模型;然后,构造了一个李雅普诺夫函数及非线性控制器,推导了系统鲁棒稳定的充分条件,由此将非线性控制器的设计问题转化成为线性矩阵不等式的求解问题;最后,进行了仿真及实验验证。结果表明:所设计的控制器对于参数不确定性及外部扰动具有良好的鲁棒稳定性及更好的动态特性。

基于气动人工肌肉的自适应模糊小脑模型神经网络位置跟踪控制

针对一种气动人工肌肉驱动的弹簧质量位置控制系统,设计了一种自适应模糊小脑模型神经网络(AFCMAC)控制器.离散抗饱和PID(DASPID)并行监督控制设计保证了控制运行初期不会出现较大的跟踪误差和气压波动,使AFCMAC的在线实时学习调整成为可能.在线实时的自适应算法逐步提高了AFCMAC的控制性能,从而最终完全过渡到AFCMAC控制.通过规划AF-CMAC的输入空间,保证了AFCMAC对迟滞力和气压波动等不确定因素的感知能力,为实现AF-CMAC控制奠定了基础.对DASPID与AFCMAC控制器的位置跟踪控制性能进行了对比实验.结果表明,在非线性系统条件下,AFCMAC较之DASPID有着更好的跟踪控制性能和较低的实现难度.

基于气动人工肌肉的混合位置跟踪控制

针对一种气动人工肌肉驱动的弹簧质量位置控制系统,设计了一个带有自适应模糊小脑模型(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)在线逼近的离散趋近律滑模混合控制器.该混合控制器中离散趋近律滑模策略产生控制器的输出;自适应模糊CMAC用以逼近气动人工肌肉系统中的不确定项.CMAC网络权值的在线学习调整保证了自适应模糊CMAC的逼近性能.对离散抗饱和PID控制器(DASPID)与自适应模糊CMAC离散滑模混合控制器(HybridC)的位置跟踪控制性能进行了对比实验.实验结果表明,HybridC较之DASPID有更好的位置跟踪控制性能.当期望参考输入为正弦信号时,DASPID的最大位置跟踪误差为±1.5 mm;而HybridC的最大位置跟踪误差仅为±0.7 mm,平均位置跟踪误差大约仅为±0.2 mm.并且,离散滑模所固有的抖振现象得到了有效的抑制.

具有输入饱和的数字液压缸非线性鲁棒位置跟踪控制

针对不确定参数及输入饱和的情况,为数字液压缸位置跟踪控制系统设计了一个非线性控制器和补偿器。首先,建立了数字液压缸位置跟踪系统的非线性模型;然后,构造了一个李雅普诺夫函数及非线性控制器,将非线性控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的求解问题,在此基础上设计了抗饱和补偿器;最后,进行了仿真验证,结果表明:所设计的控制器及抗饱和补偿器使系统具有较好的鲁棒稳定性及动态特性。

四旋翼飞行器带速度补偿的多回路PID位置跟踪控制

针对四旋翼飞行器的位置跟踪问题,采用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical system)软件搭建了四旋翼飞行器的非线性数学模型,并将模型导入到Matlab中,采用多回路PID位置控制策略对飞行器的位置跟踪进行控制,并在此基础上提出采用速度PID进行补偿多回路PID的位置跟踪控制策略。仿真结果表明:所设计的速度PID对多回路PID的位置跟踪控制策略进行补偿,对于四旋翼飞行器位置控制具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等特点;所采用的联合仿真方法效果直观。

基于浸入与不变理论的交流异步电机自适应位置跟踪控制

为了提高交流异步电机在参数摄动和负载扰动下的位置跟踪控制性能,该文提出一种基于浸入与不变(I&I)理论的自适应控制方法。首先,通过构造非线性扩张状态观测器(NLESO)对系统的负载扰动进行动态观测,提高系统的跟踪控制精度;其次,基于I&I理论对系统的摄动参数设计自适应估计器,实现参数估计值渐近收敛到真实值;再次,基于I&I理论分别完成交流异步电机位置和磁链跟踪控制器的设计,实现对系统给定值的精确跟踪控制;最后,将该文所提方法与动态面控制(DSC)方法和I&I控制方法进行仿真及实验对比研究,结果验证了该文所提方法的有效性和可行性。

永磁同步电动机的速度指定位置跟踪控制

位置跟踪控制是永磁同步电动机的一个重要应用领域。利用速度指定方法可以在永磁同步电动机位置跟踪过程中增加一个速度控制的自由度。速度指定方法可以增强永磁同步电动机位置控制的灵活性和精度。采用自适应反推控制设计速度指定位置跟踪控制器可以实现跟踪速度的指定和负载转矩的估计。为了简化自适应反推控制器的设计,将一个可以独立于系统控制器设计的干扰观测器应用于负载转矩的估计。系统设计方法不但可以实现永磁同步电动机的位置跟踪,同时也可以获得更高的控制精度和鲁棒性能。仿真结果验证了该设计方案的正确性和有效性。

基于观测器的感应电机的位置跟踪控制

根据Kokotovic的backstepping设计方法 ,结合Lyapunov稳定性分析 ,为感应电机的全阶、非线性动态模型设计一个基于转速和转子磁链观测器的位置跟踪控制方案 .仿真结果表明 ,该设计方案在解决速度测量与转速测量问题的基础上 ,实现无奇异点全局渐近位置跟踪控制 .

具有网络时延的直线开关磁阻电机位置跟踪控制

针对直线开关磁阻电机网络化运行诱导时延及位置跟踪控制等问题,结合系统在线辨识获得电机模型,将网络化直线开关磁阻电机运动控制系统建模为马尔可夫时延系统.提出具有反馈通道时延的网络化直线开关磁阻电机位置跟踪控制方法,利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式技术得到系统稳定的充分条件,给出状态反馈控制器设计.选取4组不同频率和幅值的正弦参考信号进行实验验证,证实该方法是有效可行的.

一种基于神经元控制的位置跟踪控制系统

针对位置跟踪控制系统的特点，探讨了一种单神经元自适应控制器，用于ＣＮＣ系统中的快速位置跟踪控制，并对控制器结构及参数对系统性能的影响做了仿真研究，为神经网络控制在ＣＮＣ系统中的应用，提出了一条新的可行方法．

磁饱和感应电机的位置跟踪控制

考虑感应电机普遍存在的磁饱和现象 ,在感应电机的全阶、非线性磁饱和动态模型的基础上构造了一个无奇异点、全局渐近位置跟踪控制方案 。

灰色PID在电液伺服系统位置跟踪控制中的应用

针对周期性、多频扰动的电液阀控摆动液压缸位置伺服系统,提出以灰色系统理论与PID控制相结合的方法。构造了灰色PID控制算法,对系统不确定部分建立灰色模型,进行灰色预估补偿,实现对PID参数的最佳整合。经仿真和试验研究表明,该算法可以提高PID控制质量及其鲁棒性,并获得较好的跟踪控制效果。

预测控制方法在位置跟踪控制中的应用研究

将预测控制与前馈控制相结合 ,提出了一种适合于位置跟踪系统控制的复合控制算法 .对该算法的稳态跟踪性能进行了理论分析 ,并针对一快速成型系统的X轴永磁交流伺服电机的控制进行了仿真和实时控制实验研究 .结果表明 ,该复合控制算法具有很好的鲁棒性能 。

串联机械臂的仿PD关节位置跟踪控制

针对两连杆串联机械臂,设计一种仿PD关节位置跟踪控制系统,实现了机械臂两关节角位移的定点控制。在传统PD控制器的基础上引入S型曲线函数,在忽略重力和摩擦力作用的情况下,提高了关节角位移的收敛速度,而且传统PD控制中需要的较大初始力矩有了一定程度的降低。依据李雅普诺夫稳定性理论说明了所设计系统的渐进稳定性,并通过仿真验证了所提出方法的有效性。

小型材飞剪计算机双位置跟踪控制技术

通过对“万能式”飞剪机械传动系统的分析,提出了飞剪机组的剪刀与轧件位置、偏心轴与剪刀位置的计算机双位置跟踪控制技术和为保证剪切精度的在线轧辊测径技术,它完全达到了型材剪切的要求。通过一年的运行证明,设备达到了无维护、无故障运行的目标,仅提高成材率和降低备件、能源消耗等项费用,就为企业创效50O多万元。这一技术和设备已达到国际同类产品的水平,在中小型材生产线上具有广泛的应用前景。

直流无刷电机位置跟踪的模糊PID控制

为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障。基于直流无刷电机的工作原理,运用Matlab/Simulink建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用PI控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器。数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,论文的研究工作对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义。

微型扑翼飞行器的自适应位置跟踪控制器

微型扑翼飞行器是飞行器发展的重要方向,其位置跟踪控制成为该研究面对的首要问题.本文针对微型扑翼飞行器(flapping wing micro aerial vehicle,FWMAV)的位置跟踪控制问题展开研究,提出了一种可以避免控制系统陷入奇异且理论跟踪误差为零的自适应控制器.具体而言,首先提出了零梯度位置跟踪控制器.而后,理论分析表明其在解决FWMAV位置跟踪控制问题时存在局限性,即该控制器总是存在理论位置跟踪误差.为了弥补这一缺点,对零梯度控制器进行改进,提出了一种理论位置跟踪误差为零的自适应控制器,并利用非线性激励函数加快了位置跟踪误差的收敛速度.最后,仿真实验验证了该控制器的优越性.

基于指令滤波和期望补偿的液压位置跟踪系统控制研究

针对液压控制系统中存在的强非线性、参数不确定性和高频干扰等问题,提出一种基于指令滤波和期望补偿的鲁棒控制算法。该控制算法结合扩展状态观测器(ESO),实现了对速度及外干扰的估计;所设计的自适应控制算法可以在线估计系统的不确定参数;利用期望补偿方法,将实际速度信号替换为相应的期望值,以减少对控制效果的影响。此外,利用指令滤波技术避免了反步控制法里的微分膨胀问题,基于Lyapunov函数证明了所设计控制器的稳定性,且所有信号均有界。仿真结果表明,系统期望跟踪指令幅值为40 mm时,在1 Hz和0.5 Hz工况下,平均跟踪误差分别约为0.088 mm和0.0481 mm,可见跟踪误差收敛到了极小值,系统跟踪精度得到了提高。

管料跟踪位置控制系统

介绍西门子位置控制器、PLC 在皮尔格冷轧机中的应用。位置控制器接收编码器和管缝检测单元的脉冲信号,跟踪管缝并发出相应的位置控制信号。PLC 控制主传动,送进直流调速系统,推料小车,液压,润滑,冷却系统。分析系统的组成和功能,详细叙述了系统的自动控制过程。

HIT机器人灵巧手基关节位置/力矩控制

研究了HIT机器人灵巧手手指基关节的位置和力矩控制,给出了在自由空间中,位置跟踪控制根据误差大小用一个加权因子,把PID和滑模变控制(VSC)结合起来的方法,达到良好的位置跟踪效果。在约束空间中的阻抗力矩控制,通过改变阻抗参数达到控制接触力大小的目的。