伺服同步控制及其应用浅析

伺服同步控制是一门跨学科的综合性技术,是电力电子技术、电气传动技术、信息技术、控制技术和机械技术的有机结合。其能够代替机械器件,使各部件之间实现柔性连接,并能对各部件的运行做出实时调整,改善设备使用性能。

基于工控机的位置伺服同步系统的开发

针对数控技术中的同步控制要求 ,设计了一种基于PC工控机的位置伺服同步控制系统 ,并描述了其控制软件的设计方法及关键技术。

伺服同步送料系统在剪切生产线中的应用

数控前送料剪切生产线是重型汽车制造行业中金属板材下料的主要设备,对成品板料精度和整线加工效率要求很高。该生产线控制系统以西门子T-CPU为主控制器,采用分布式从站的模块化结构,通过PROFIBUS-DP总线技术,组成了一套高精度、高效率的自动控制系统。本论述结合数控前送料剪切生产线详细介绍了基于西门子T-CPU的伺服同步送料控制系统的硬件组成、软件系统、工作原理、系统配置等。

基于三菱FX5U的伺服同步电气系统设计

详细介绍了翻转平移机电气控制系统的基本原理,在FX3U控制液压油缸翻转的基础上,改用三菱FX5U可编程控制器和伺服电机,通过高速计数功能的编程使用,对两轴伺服同步进行了两种电气设计方案的比较,结合实用、成本等多重角度最终采取主从伺服同步控制。对以后FX5U系列的广泛应用有一定的参考价值。

舵用永磁伺服同步电机的可靠性设计

针对舵机系统对伺服电机的高可靠性要求,从耐高温可靠性和软件可靠性设计两方面,介绍了它们的现状,并总结了永磁同步电机可靠性在舵机系统中存在的问题和需要改进的方向。

一种同步伺服控制系统控制软件通用架构设计方法

传统同步伺服控制系统控制软件传统顺序执行架构,具有通用性和可扩展性差、效率低,运行时间长,周期性函数执行周期精度低等问题。基于时间片轮询的任务调度算法,提出了一种新的控制软件通用架构。该方法调度管理函数在主函数中运行,不占用中断程序时间,对某个调度任务执行经过的中断周期总数计数,提高了任务调度周期的准确性。提出了通过设置首次上传延时,避免多个周期信息同时,上传造成拥堵的调度方法。缩短了控制软件中断服务程序运行时间,解决了原控制程序顺序执行时周期信息上传周期不准确、多个上传时的拥堵等问题,提高了控制软件的通用性、可扩展性。

一种同步伺服控制器电磁兼容总体优化设计方法

为解决同步伺服控制器对外电磁干扰发射水平超标及内部电磁兼容性问题,介绍一种电磁兼容总体优化方法。在控制器内部有限空间内,通过合理设计分腔屏蔽结构及布局、合理接地等硬件方法,避免因交直流供电线间耦合导致的交流输入滤波失效,形成强干扰发射等问题,并最大限度形成屏蔽,隔离内外部干扰。通过定时监控、数据多址存取、信号多冗余度采集及滤波等软件方法,提高了控制器抗扰性能。测试结果表明,优化设计后的样机能够满足GJB 151B—2013的要求。该方法在设计阶段提升了产品电磁兼容性,降低了研制周期及成本。

永磁同步伺服电机的变结构智能控制

提出了一种基于智能控制的离散变结构系统。该系统采用一种新的状态观测器的设计方法。首先设计一个线性观测器,随后用神经网络对其具有不确定性的部分进行补偿,并用神经网络实现对变结构控制器参数的在线调整。在永磁同步伺服电机位置控制系统中的实际应用,表明了该方法的优越性和实用性。

直线永磁同步伺服电机位置控制器H_∞鲁棒性能设计

对于直线永磁同步伺服电机 ,提出了一种高精度的H∞ 鲁棒位置控制器。其中 ,使用H∞ 鲁棒控制理论设计反馈控制器 ,在具有模型摄动及外部干扰的情况下 ,保证了闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能 ;针对被控对象的标称模型设计IP积分 -比例位置控制器 ,以满足位置系统性能要求。设计的控制器既保证了系统的鲁棒性 ,又保证了系统的跟踪性能。仿真结果表明了提出方案的合理性和有效性。

基于反馈线性化的交流直线永磁同步伺服电动机速度跟踪控制

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提高速度跟踪的快速性和精确性。最后 ,通过MATLAB 5 3进行计算机仿真实验研究 ,结果表明线性化后的系统模型是简单适用的 。

永磁直线同步伺服电机的零相位二自由度H_∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)直接驱动伺服系统,提出了一种将零相位误差跟踪控制(ZPETC)和H∞鲁棒控制相结合的二自由度鲁棒跟踪控制策略,以解决系统的快速而精确的跟踪控制性能和抗扰性能之间的矛盾。零相位误差跟踪控制器保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能。仿真结果表明,该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性。

永磁同步伺服电机二自由度控制

为提高永磁同步伺服控制系统的控制性能,针对传统交流伺服电机矢量控制系统中PID控制器不能兼顾跟踪和抑制干扰的缺陷,引入二自由度控制,使伺服控制系统中与指令相关的前馈调整和与外部振动相关的反馈调整可以独立运行,从而使伺服系统获得良好的跟随性能和干扰抑制特性,有利于实现伺服系统的高速化,提高系统的控制精度。通过MATLAB/Simulink仿真验证了永磁同步伺服电机二自由度控制的可行性和有效性,提出了永磁同步伺服电机二自由度控制系统的设计方案。

基于自抗扰控制器的交流直线永磁同步伺服电机速度控制系统

根据三相交流直线永磁同步伺服电机的非线性动态模型,采用自抗扰控制器的方法,对系统的内部扰动和外部扰动进行观测,并加以补偿。仿真结果表明,采用自抗扰控制器具有较好的动态性能以及对负载扰动、电动机参数变化都具有较好的鲁棒性。

直线永磁同步伺服电动机的H^∞鲁棒自适应控制

将H∞ 鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合 ,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机 (LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中。所提出的控制方案 ,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时 ,可以保证系统的全局稳定性 ,并且具有很好的抗扰性能 ,这正适合对具有多种不确定性的被控制对象LPSM进行精密控制的要求 ,具有极强的针对性。仿真结果表明所提出的方案具有强鲁棒性 ,其控制效果很好。

基于内模原理的直线永磁同步伺服电机H_∞控制

在速度伺服系统中 ,为保证对干扰有良好的动态抑制作用且无静态扰动误差 ,同时使系统具有鲁棒稳定性 ,采用输出点混合灵敏度的方法 ,并将内模原理与H∞ 控制理论相结合设计了H∞ 速度控制器 .实际求解标准H∞问题时 ,在扰动通道内引入近似内模 ,以使问题简化且满足高性能的要求 .为充分抑制负载阻力扰动 ,还设计了一个H∞ 负载扰动观测器 ,该观测器可以自动保证观测结构的鲁棒稳定性 .

永磁同步伺服卷绕系统的实现

目前国内的细纱机卷绕成型大都采用机械凸轮,坏纱率高、机械磨损大、通用性不强。利用新研制的永磁同步伺服系统驱动钢领板升降,取代了传统的异步电机和机械凸轮,实现卷绕成型。其中的数字信号处理器(DSP)不仅实现了永磁同步电机的伺服控制,而且嵌入了卷绕算法。系统配置在改造后的环锭细纱机中,得到了理想的管纱成型,并能顺利地实现后续退绕。

基于反馈线性化同步伺服电机鲁棒跟踪控制

为了保证具有不确定非线性的PM同步伺服电机驱动系统的稳定性,确保闭环系统的输出准确跟踪期望输出并减少不确定项对该驱动系统的影响,利用Lyapunov稳定性理论,设计了一种基于反馈线性化的鲁棒跟踪控制器,并作了相应的仿真研究。仿真结果表明,该控制器不仅确保闭环系统的输出按指数规律跟踪期望输出,而且保证闭环系统状态的一致最终有界。该控制器设计简单,易于实现,具有很好的实用性。

高性能永磁同步伺服系统研究现状及发展

本文阐述了永磁同步伺服系统研究的背景及意义,分析了永磁同步伺服系统的结构及特点。重点论述了高性能永磁同步伺服系统国内外研究现状及研究热点,指出了目前研究中存在的问题和不足,对今后研究的方向和创新进行了展望。

电液位置同步伺服系统的模糊控制研究

针对液压伺服系统中的非线性和不确定特性 ,并为改善常规模糊控制系统中较差的稳态性能 ,设计了模糊 -线性复合控制器 ,将其应用于电液位置同步伺服系统。分析同步系统中两种常用的控制策略 ,从而获得最佳控制方式。通过仿真和实验结果显示 ,本文的控制算法和同步策略可取得良好效果。

基于小波神经网络的双电极同步伺服放电加工工艺效果预测

针对非导电工程陶瓷双电极同步伺服放电加工工艺参数与加工效果间的高度非线性,提出了一种既能充分利用神经网络的自学习能力,又能利用小波良好的时频局部化特性的非导电工程陶瓷双电极同步伺服放电加工效果预测的小波神经网络方法,并建立了预测模型,同时将预测结果与传统神经网络模型的预测结果进行了比较。结果表明,小波网络模型的收敛速度和预测精度均优于传统神经网络模型。