一阶系统模型参考自适应辨识及位置控制

针对新建系统或负载变化导致的模型参数不确定问题,对交流伺服系统进行研究,提出模型参考自适应辨识(model reference adaptive identification,MRAI)算法,对一阶系统模型参数进行在线辨识。首先对一阶系统进行数学模型构建,然后根据李雅普诺夫(Lyapunov)稳定理论选择参考模型,并设计自适应控制律,在此基础上对一阶系统进行模型参数在线辨识。当参数收敛后,根据系统要求的自然频率和阻尼比,在线设计位置控制器参数,并进行跟踪定位控制。仿真和实验结果表明,模型参考自适应在线辨识算法能快速精准地辨识出系统模型参数,通过在线设计控制器参数实现了对参考信号的快速跟踪。

基于ACR9000的行波管螺旋线绕制机控制系统设计

针对应用于行波管螺旋慢波结构绕制的螺旋线绕制系统,提出了一种基于上位机和ACR9000可编程运动控制器的行波管螺旋线绕制机控制系统的设计方法。根据工作任务的控制要求和特点,详细叙述了螺旋线绕制机控制系统的整体框架以及硬件模块、软件模块的实现过程。生产试验结果表明,该系统能够极大地提高行波管螺旋慢波线的螺距绕制精度和生产效率,获得了满意的控制效果。

CMAC与PID的并行控制在火箭炮交流伺服系统中的应用

火箭炮交流伺服系统是复杂的变负载、大功率系统,其控制系统的参数变化大,采用单一的PID控制算法很难取得较高的控制品质和控制精度。根据CMAC控制鲁棒性强和可靠性高,以及PID控制器功能简单、便于使用及在各种不同工作条件下保持较好工作性能的特点,提出了CMAC神经网络与PID结合的复合控制策略。在Matlab中进行计算机仿真,结果表明了该控制策略的有效性和实用性。

基于WNN参数整定的ADRC在火箭炮伺服系统中的应用

针对多管火箭炮交流伺服系统存在变负载、强耦合和不确定性扰动等非线性问题,提出一种优化型小波神经网络自抗扰控制器(WNN-ADRC)。简化电流环节得到被控系统的数学模型,将小波神经网络(waveletneural network,WNN)嵌入自抗扰控制器中进行参数整定,利用分层调整学习速率的方法优化小波神经网络的学习算法得到WNN-ADRC,采用WNN-ADRC控制火箭炮伺服系统,实现对非线性特性的精准估计和补偿。数值仿真结果表明:相对于传统的自抗扰控制器,WNN-ADRC能改善伺服系统的静态响应和动态性能,具有响应速度快、控制精度高的优点。

松下交流伺服系统与PMAC控制卡在机器人中的应用

介绍交流伺服系统的基本工作原理,介绍了松下交流伺服系统和PMAC控制卡的功能和特性,将他们融合在三关节平面机器人系统中使用。在转矩控制模式下进行实验,初步实验结果表明系统是能达到快速响应和高精度控制要求的。

钠冷快堆新组件装载机控制系统设计

新组件装载机是钠冷快堆新组件工艺运输系统中的关键设备,主要实现组件的抓取、插入及转移工作。为了实现高效、精确地抓取和释放组件,根据设备控制要求设计了一套主要由西门子PLC及数字交流伺服控制器组成的半闭环交流伺服控制系统,其主要功能是对装载机执行机构进行驱动控制、设备内外部联锁保护、各种信息的显示和存储以及报警等,最终实现组件的抓取、转移和释放。

模糊CMAC及其在交流伺服控制中的应用

详细地阐述了小脑模型关节控制器 (CMAC)的工作原理 ,将模糊理论引入CMAC ,提出了一种模糊小脑关节控制器 (FCMAC) ,反映了人脑认知的模糊性和连续性 ,并将所提FCMAC用于交流伺服系统的控制。仿真实验结果表明 ,所提FCMAC控制方法与CMAC相比 ,性能有了很大的改善。

基于PMAC的全闭环控制在超声检测中的应用

对复杂形状的曲面进行超声检测时,传统的半闭环控制无法消除传动环节的误差,因此难以检测到材料中1.2 mm以下的缺陷。为改善系统并提高精度,可以在负载上增加光电编码器形成全闭环控制系统。通过光电编码器将负载运动的实际位置反馈给控制卡,由控制卡实现传动误差的实时补偿,提高运动精度。为验证该方法的有效性,对全闭环系统进行建模并且用Matlab求出了系统的动态响应曲线,分析表明全闭环控制能够减少传动环节的延时和误差。实际应用中,对同一个飞机螺旋桨叶片分别采用半闭环和全闭环系统进行检测,结果表明,全闭环控制可使系统的位置误差由15.43μm减少到9.51μm,检测飞机螺旋桨叶片时的缺陷误判几率由8.3%降为3.2%。

Development of PLC-based Tension Control System

Fiber winding tension is an important factor in the molding techniques of composite material which influences the quality of winding product directly, and the tension control is a key technique in fiber winding techniques. This paper introduces a closed-loop tension control system with the programmable logic controller （PLC） with function modules as its control kernel, the alternating current （AC） servo motor as execute element and the radius-following device to accomplish the real-time radius compensation. The mechanism of the tension control system is analyzed and the numerical model is set up. The compensation technique of the radius of the scroll is analyzed. Experimental results show that the system is well qualified with high control precision and high reaction speed.

基于CMAC和重复补偿的电脑横机伺服控制方法研究

针对电脑横机伺服控制中机头定位稳、快、准的要求,分析了横机机头伺服控制系统的工作原理、定位过程和影响因素,建立了机头运动的数学模型,阐述了CMAC小脑模型神经网络的优点,并将其与重复补偿控制相结合,提出一种基于CMAC和重复补偿控制的复合PID控制方法。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,该方法提高了横机机头伺服系统对周期信号的跟踪精度和系统的响应速度,有较高的实用价值。

基于AMESim的AC伺服泵控液压系统的仿真与分析

介绍了一种泵控缸系统,泵控缸系统采用低压蓄能器作为辅助油箱,简述了AC伺服泵控液压系统的工作原理,基于AMESim软件,建立该液压系统的整体仿真模型,研究了蓄能器充气气压与补油阀开启压力对液压系统性能的影响,分析了蓄能器充气气压、补油阀开启压力及液压泵泄油压力三者之间的关系,确定了实际样机蓄能器充气压力为3 bar,补油阀开启压力为2 bar时,系统性能较好,为该型液压系统的工程实践提供指导,为进一步优化提供理论依据。

分数阶控制伺服电动机实验演示平台设计

分数阶控制技术是近20年控制领域兴起的一个研究方向。采用分数阶微积分,可更精确地描述复杂系统的动态特性和进行有效控制。以工业伺服系统常用的永磁同步交流电动机作为被控对象,在磁场定向的矢量控制模式下,对电动机的速度-位置环分别采用分数阶PI控制、分数阶自抗扰控制和分数阶滑模控制等技术,设计了电动机速度调节、位置伺服控制的一组综合实验,通过数字信号处理器TMS320F28335搭建了实验测试平台,实验结果验证了各设计方案的可行性。该综合实验用于本科生计算机控制系统实训和研究生控制工程实践环节,帮助学生领会先进控制技术的潜力,彰显精益求精的工匠精神。

一种集装箱卸货机器人控制系统设计

目前物流行业的集装箱卸货设备控制系统智能化水平低,集装箱卸货作业往往需要多人辅助,存在卸货效率低、人工劳动强度大等问题。对此该文设计了一种集装箱卸货机器人控制系统,采用先进的机器视觉结合现代总线式交流伺服系统,对卸货机器人进行运动控制,实现集装箱卸货的全自动化。并利用伺服电机的转动惯量在线识别与参数自整定,对卸货机器人的电机稳定性进行优化。实验表明,该卸货机器人能够完成针对冷链标准40尺集装箱的盒装货物的全自动化卸货,卸货效率可达5 s/件,并在大连市辽渔集团有限公司得到初步现场试验,通过大连市科技攻关项目验收。

新型系统弯管生产线在锅炉行业中的应用研究

该系统弯管生产线由两台主机(小R弯管机和大R弯管机各一台)、一台末弯机及一台悬挂式送料小车组成,可实现全自动无芯弯曲各种不同规格和形状的管形。三台弯管机均具有3个运动坐标,分别为弯曲角度、机器的水平移动和机器的升降,3个坐标的运动都在计算机的精确控制之下,其中水平移动和垂直升降都是由交流伺服电机来驱动,弯曲角度是由电液伺服系统来驱动。定长送料采用悬挂式结构,小车在横梁上的往复直线运动是通过齿轮齿条传动由交流伺服电机来驱动的,可实现无极调速,以适应不同弯管工艺要求。

某舰载火箭炮交流伺服系统并行复合控制方法

针对舰载火箭炮在发射过程中会受到风浪以及自身扰动的影响而导致射击精度和稳定性降低的问题,提出一种RBF神经网络滑模-模糊PID控制方法。利用RBF神经网络来削弱滑模的抖振,在误差较小时提高响应速度和鲁棒性;利用模糊规则对PID参数进行调整,在误差较大时提高控制精度。仿真结果表明:该复合控制策略可使舰载火箭炮交流伺服系统具有更高的射击精度和反应速度,提高系统性能。

SOA算法在交流伺服系统中的应用

针对传统交流伺服系统控制效果不佳、参数优化困难等不足,采用人群搜索算法(SOA)分别对伺服系统电流环、速度环以及位置环的控制器参数进行优化,并与改进PSO算法优化控制器参数以及传统频域法整定控制器参数两种方案进行对比.仿真结果表明:SOA算法优化控制器参数能提高系统响应速度和鲁棒性,SOA算法比改进PSO算法在伺服控制器参数优化方面具有更好的搜索功能.与传统频域法整定方案比,SOA算法无需提前在线辨识系统转动惯量操作更简便.

基于鲸鱼算法小波神经网络PID的PMSM转速控制

针对永磁同步电机交流伺服系统的非线性特征和不确定扰动等问题,以及传统PID控制器的线性局限性,提出基于鲸鱼优化算法的小波神经网络PID的转速控制策略。采用小波神经网络与PID控制器结合的方式,构成永磁同步电机的转速控制器,同时利用鲸鱼优化算法对学习速率和惯性系数进行优化,从而达到对神经网络权值的进一步优化。通过实验结果表明,本文所提控制策略得到的电机稳定时间是0.025 s,最大超调量是52 r/min,施加转矩之后的转速误差为0.002,因此本文控制策略的动态性能和抗干扰能力具有一定优势。

交流伺服电机系统测试平台的研究与应用

文中介绍了交流伺服电机系统相关标准及测试项目,设计搭建了交流伺服电机系统测试平台,并在测试平台上进行测试,能够满足交流伺服电机的相关测试要求。

永磁同步电动机位置伺服系统

永磁同步电动机容易控制,动态特性好,适用于中小功率的高性能伺服场合。该文设计了用于机器人关节驱动的永磁同步电机位置伺服系统,研究了改进的变参数PID的控制方法,实验证明它是一种经典实用,性能很好的控制策略。

基于扰动观测器的PMSM交流伺服系统低速控制

针对交流伺服系统中通常采用的MT法测速在低速时存在的问题,采用了自适应扰动测器以获得低速下的连续转速,并利用波波夫超稳定性理论给出了一种简单的自适应律。该方法能实时观测负载转矩扰动和低速时的连续速度变化,计算量小。仿真和实验结果表明,应用该方法在低速情况下较之传统MT法测速具有良好的控制效果。