火控雷达伺服系统仿真研究

某型车载火控雷达以直流力矩电机、光纤陀螺为主要器件构成三闭环控制系统。本文利用Matlab对此伺服系统的电流环、速度环以及位置环进行了建模及仿真。最后利用跟踪模拟航路验证了仿真设计的有效性。

PWM BDCM 高精度伺服系统设计与实现

介绍了由无刷直流力矩电机与ＰＷＭ功放装置构成的高精度伺服系统结构与原理，进行了系统动态设计和前馈补偿设计，分析了系统对参数变化的鲁棒性最后，给出了实际系统台面运行的试验结果试验结果表明伺服系统构成方案是可行的。

基于补偿模糊神经网络的BLDCM伺服控制

为了实现无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对系统多变量、非线性、强耦合、时变的特点,提出了一种基于补偿模糊神经网络控制器(CFNNC)的设计方法.该控制器将补偿模糊逻辑和神经网络相结合,引入了模糊神经元,使网络既能适当调整输入、输出模糊隶属函数,又能借助于补偿逻辑算法动态地优化模糊推理,大大提高了网络的容错性、稳定性和训练速度.仿真和在DSP控制系统上的实验结果表明,采用补偿模糊神经网络控制器,系统响应快、精度高、鲁棒性强,动态特性明显优于传统PID控制.

BLDC位置伺服系统的离散滑模输出反馈控制

研究了有界不确定离散时间系统的输出反馈滑模控制设计问题。提出一种基于多速率采样输出反馈和幂次函数趋近律的离散滑模控制方法,并将研究结果用于设计无刷直流电机位置伺服系统。该方法仅需已知位置信号即可完成位置伺服系统的设计。理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以消除系统抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和强鲁棒性。

反演滑模控制在BLDCM伺服系统中的应用

无刷直流电机(BLDCM)由于其优越的性能而广泛应用于伺服控制系统中,但在一些不确定伺服系统中,参数摄动和外加干扰影响了系统的动、静态性能和鲁棒性。针对这一问题,将反演控制方法与滑模控制方法相结合,对名义模型设计反演控制器,实际系统的不确定部分由滑模控制器来补偿,从而实现了伺服系统的鲁棒控制。仿真实验结果表明,该控制器增强了无刷直流电机位置伺服系统的抗干扰能力和鲁棒性,控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号。

基于LDC1000电感数字传感器的自动循迹智能小车控制系统设计

自动循迹智能小车利用舵机带动一片LDC1000在扇形区域内进行来回扫描式检测,并将检测信号送至STM32F407VGT6单片机进行处理,从而准确控制两个直流电机的速度及声光系统,实现按铁丝轨道循迹并检测硬币。同时采用霍尔编码器实现对电机转速的检测,将信号送至单片机进行运算,得到行驶距离,并和时间一起在LCD显示屏上实时显示。经测试,系统具有良好的自适应性,循迹稳定,硬币识别准确,实时显示距离及时间效果好,实现了预设提出的各项要求。

基于改进双态粒子群算法的BLDCM分数阶控制器

针对将普通PID控制器或智能PID控制器作为BLDCM伺服控制系统时出现灵活度及控制精度不高的问题,提出一种改进的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器,通过改进的双态粒子群算法对分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器参数整定的方法。仿真和实验结果都证明:改进的双态粒子群算法可以克服普通粒子群算法容易陷入局部最小解及收敛速度慢的不足,该方法具有更好的控制精度和鲁棒性,可以提高BLDCM伺服系统的控制精度、灵活度及抗干扰性。

永磁同步伺服电动机研究

针对人们对伺服电动机在概念认知上的模糊与混乱现象,文章从控制工程角度给出关于伺服电动机的一个统一定义。另外,就三相永磁同步伺服电动机与直流无刷电动机的关系与区别进行了剖析,将这两种伺服电动机统一到永磁同步伺服电动机这个类属之中。

离心式作动器及驱动系统研究与实现

作动器系统作为直升机结构响应主动控制系统(active control of structure response, ACSR)执行元件的重要核心部件,其控制性能直接关系到振动的抑制效果。研制了一套基于永磁无刷直流电机驱动的离心式作动器原理样机,详细阐述了系统组成及工作原理,论述了作动器输出力频率、幅值和相位的调节方式,建立了偏心块的输出力方程,选取了MAXON公司生产的EC60 flat 411 678无刷电机作为驱动源。设计了作动器伺服控制系统,针对功率驱动中的隔离直流电源、自举二极管、自举电容、电流驱动能力及母线支撑电容等关键参数进行了详细设计。通过实验验证,电机转速误差最终被控制为1%以内,位置响应时间小于50 ms,振动抑制在0.001 5g(g为重力加速度)以下,取得了较好的控制性能,为离心式作动器系统在直升机平台的应用奠定了基础。

高过载高响应小型双通道舵机的设计

根据某型制导炮弹高过载、高响应以及小型化的需求,本文设计了一款以直流无刷电机为控制对象,控制策略为电流、位置、速度三闭环反馈控制系统的双通道电动舵机。确定电机定制要求并对减速机构进行设计,再通过机械结构优化设计,提高设备的抗高过载性能。舵机以GD32F407为主控制器,驱动电路采用Ir2136S三相桥驱动芯片与MOS管组成的全桥电路。试验结果表明,设备具有良好的转速跟随性能,角速度大于240°/s,调节时间小于70 ms,频带宽度可达18 Hz,加载超调量为0.25%,稳态误差≤0.25°,满足设计要求。

基于PSO-PID的电动位移装置伺服电机控制系统

为了提高光学相位补偿器SBC-IR的控制精度,解决传统PID算法在自动控制过程中响应速度较慢、精度低等问题,更好地实现PID参数的智能整定与位置最优控制,采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化光学相位补偿器电动位移装置的直流伺服位置控制系统,实现对三环比例、积分和微分(Proportional Integral Derivative,PID)位置控制系统参数的自动寻优。首先,搭建电动位移装置的三环直流伺服控制系统模型,包括位置环、速度环和电流环;然后,采用PSO算法对位置环的PID参数进行寻优,得到kp、ki、kd三个参数的最优值,并对PSO算法优化直流伺服位置系统的控制效果与传统PID控制算法的控制效果进行对比。实验结果表明:采用PSO算法优化的电动位移装置三环伺服位置系统具有较好的控制性能,可以实现位置的高性能追踪,响应速度更快,并能在一定程度上提升电动位移装置的位移精度。

基于PLC的电动摇臂伺服驱动系统设计

在工业机器人领域中,伺服系统得到了广泛的应用。为了克服普通电动摇臂操作精度低、臂杆移动不平稳以及定位不精准等缺陷,提高电动摇臂的控制性能,设计了一种以西门子S7-200 PLC为主控制器的直流无刷电机伺服系统。介绍了伺服控制系统原理及组成,从硬件设计和对多种运动状态编程两个角度,阐述了电动摇臂伺服系统的设计方案。实验结果表明,该系统控制精度较高,响应速率较快,抗干扰能力强,验证了方案的可行性。

基于STM32的智能仓储小车设计

该设计是以STM32F103C8T6单片机为主控芯片,通过相应的通信协议与OV7725摄像头模块进行串口透传。通过PWM进行脉冲调节,进行控制直流步进电机和伺服电机。通信模块则主要负责终端与小车之间的通信。为了给用户极大的自主性,小车分为自动和手动两种模式。自动模式下会自动寻迹,可对库房内的货物进行实时的存储、检索,当摄影头进行扫描二维码时,将把扫描到的信息通过转换为16进制数据,传回给单片机进行数据处理。当检测到的数据符合时,单片机则通过I/O进行控制舵机。将物品抓到小车的货架上。在手动模式下,可以通过手机APP进行控制小车运动轨迹和舵机的动作。

井下高温电机伺服控制器的设计与实现

电机伺服控制器是井下各类伺服装备的重要组成部分,而井下的高温高压工况对于伺服控制电路的小型化、耐高温性能、高可靠性都提出了极高要求。针对我国石油领域电机伺服控制设备长期依赖进口的现状,设计了一款井下高温电机伺服控制器,配套某高温直流无刷电机组成的伺服机构使用,经测试可长期稳定工作在150℃环境下,具备耐高温、低温升、高可靠的特点,并在井下的电控流量阀设备上得到了成功应用。该产品的成功应用可为其他耐高温电机伺服控制器的的工程研制提供参考。

一种典型自动控制原理实验教学设备研究

自动控制原理实验的模拟电路实验箱缺少典型的被控对象,在很大程度上限制了学生对自动控制原理的理解和应用。根据自动控制原理实验的特点,提出了采用小车、转盘作为被控对象,以直流伺服电动机作为执行机构的新的实验系统。实践表明,该系统不仅可以完成自动控制原理实验的验证性、设计性、综合性实验,而且学生可以此为基础,开发各种不同用途的控制系统,提高了实践应用能力。

伺服泵的电动变量机构

针对一体化电动静液作动器(Electro-hydrostatic actuator,EHA)中电动机转速与泵排量双变量控制的需要,设计了一种电动变量伺服泵,利用电动变量机构来改变泵的排量,取代传统伺服变量泵中的液压伺服机构。对变量泵变量机构驱动力矩进行了分析计算,选用直流伺服电动机作为变量机构执行单元,通过减速机构和扇形齿轮直接驱动斜盘的摆动轴,改变斜盘倾角从而实现变排量,并设计了基于DSP的数字伺服控制器。建立其数学模型, 进行了仿真分析,仿真结果表明伺服泵输出排量可实现无超调的快速调节,调节时间和小信号下的频响均达到了设计要求。

机械专业直流伺服电机控制系统实验平台设计与开发

针对学生难以理解直流伺服电机控制系统的工作原理,开发了一种直流伺服电机控制系统,该系统主要包括直流电机的改造和控制系统开发两部分,学生通过将普通直流电机改造为直流伺服电机,可以提高测绘、计算机辅助设计、数控加工以及装配等能力;通过在控制系统软件界面中修改不同的PID参数,可以实时观察直流伺服电机的运行效果。该系统能够加深学生对直流伺服电机控制参数的认识和理解,可以激发学生的积极性,有效地提高了学生机电结合的动手与工程应用能力。!

基于DSP的永磁无刷直流伺服电机全数字控制系统

介绍了一种全数字稀土永磁无刷直流方波电机的伺服系统。该系统以DSP F2 40为核心 ,采用IR2 130、IPM组成功率变换器与驱动电路 ,实现了全数字PWM控制 ,系统结构简单、有效。实验结果表明 ,系统调速范围宽 ,控制性能好。

基于DSP某高炮随动控制系统设计

针对高炮随动系统的控制精度问题,设计一套基于DSP随动控制系统设计方案,介绍了系统的软硬件;基于CCS3.3开发环境的基础上,对随动控制系统试验台进行在线调试,并根据上位机给出速度与位置目标参数进行实验调试信号,测出实际测量与目标值之间的实时误差,并且对仿真结果进行分析,实验结果表明,系统设计合理,满足各性能指标要求,稳定性能好、具有快速跟踪能力。

基于DSP的无刷直流伺服电动机模拟控制设计

传统的模拟信号控制电机有着控制精度低、响应速度慢、超调量大等问题。针对无刷直流电机的应用前景和在复杂环境下高精度稳定控制、响应速度快等要求,以TMS320F2812为核心设计控制电路输出PWM波形,来模拟控制无刷直流伺服电动机转动,并通过占空比的改变来实现高精度转速调节的功能。该设计使用按键来进行参数调整,通过LCD显示模块显示占空比,频率等相关信息,显示直观。