基于MIT的伺服转台系统自适应控制

伺服转台作为一个高精度的位置随动系统,提高其对高速目标的跟踪精度已经成为研究伺服转台的重要课题。针对这一问题,采用模型参考自适应控制的方法对伺服转台进行控制,基于MIT理论计算得到自适应控制律,完成控制系统的总体设计,最后使用Matlab/Simulink仿真软件对控制系统的性能进行仿真验证。结果表明,基于MIT理论设计的自适应控制系统结构简单,易于实现,且能够有效的提高伺服转台控制系统跟踪精度。

基于自抗扰控制器的转台伺服系统位置控制研究

针对转台伺服系统具有非线性和参数时变性特点,提出一种基于自抗扰控制器的位置控制方法。首先,建立转台伺服系统的数学模型,将转速控制等效为一阶惯性环节,得到简化后的系统传递函数模型。其次,设计自抗扰控制器,研究二阶跟踪微分器、扩张状态观测器和误差反馈控制律。最后,在MATLAB/Simulink和CODESYS中完成自抗扰控制算法的仿真研究,并在实验平台进行验证。实验结果表明,与PID控制器相比,基于自抗扰控制器的转台伺服系统位置跟踪精度高、动态响应速度快、鲁棒性好。

基于反演终端滑模算法的目标定位转台伺服系统控制器设计

在目标定位转台伺服系统运行过程中,传动机构的齿轮间齿隙会导致驱动延时和响应迟滞,严重影响转台运行的稳定性。为此研究了一类具备齿隙的目标定位转台伺服系统跟踪控制问题,得出了一种新颖的基于反演终端滑模算法的控制方案。首先,建立目标定位转台伺服系统的状态空间模型,运用死区函数描述齿隙非线性,并设计连续可微函数对死区函数进行拟合;其次,利用反演控制方法和终端滑模控制方法,为伺服系统设计了虚拟控制器和实际控制器,利用Lyapunov理论证明了闭环控制系统的渐进稳定性;最后,搭建了仿真系统和实验平台,并与使用常规PID控制器的实验仿真结果进行对比,验证了文章所提出控制器的有效性和优越性。

基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制

飞行模拟器转台伺服系统是导弹飞行的重要模拟设备,用于获取实验数据;针对飞行模拟转台伺服系统在跟踪控制过程中存在参数不确定性、非线性摩擦等不确定性问题,提出了一种基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制方法;考虑系统在跟踪控制过程中存在不确定性问题,设计了微分观测器来估计复合不确定扰动;设计非线性控制器来控制飞行模拟转台伺服系统,使得系统可以收敛到期望位置转角信号;通过李雅普洛夫稳定性证明控制器作用在系统条件下的鲁棒性;通过MATLAB/Simulink仿真试验平台验证了文中提出的控制策略能够使系统有效跟踪期望位置转角,具有一定工程应用价值。

永磁环形力矩电机驱动转台伺服系统的多目标鲁棒控制研究

在工业生产和实际生活等领域,不同类型的电机提供了各种所需的动力保障,其中永磁环形力矩电机具有高转矩和低转速的使用特点,在很多应用方面都有很好的利用空间。为确保永磁环形力矩电机的性能优势得到充分发挥,需要有效解决鲁棒控制的稳定性问题。针对永磁环形力矩电机驱动转台伺服系统的实际情况,探讨了该系统的多目标鲁棒控制设计,研究结论对于相关产品的研发和生产具有一定的借鉴价值。

递阶辨识方法在转台伺服系统调试中的应用研究

针对转台伺服系统中机械谐振对系统产生的影响 ,对包含有机械谐振的被控对象 ,采用计算量较小的参数递阶辨识方法辨识被控对象 ,并对机械谐振进行有效抑制 ,从而大大提高系统的动态响应指标 .该方法不但克服了原有系统辨识过程中计算量和存储量大的缺点 ,还克服了以往用试凑法抑制谐振的繁琐、低精度等缺点 ,从而提高了系统调试的自动化水平 。

基于干扰观测器的高性能转台伺服系统内模控制方法研究

针对转台伺服控制系统,提出了一种基于干扰观测器的改进内模控制方法(DIMC)。内模控制是一种新型的先进控制方法,设计思路是将对象模型与实际对象的输出差值作为反馈,控制器逼近模型的逆,从而达到控制效果。考虑到传统的内模控制器设计方法跟踪精度不足,引入微分器构造改进的控制器,提高系统的跟踪精度。在此基础上引入干扰观测器,对摩擦进行补偿,进一步提高系统的跟踪精度。仿真研究和实验结果表明,该控制方法可以有效地提高系统的跟踪精度,并对系统参数变化和力矩扰动具有更强的鲁棒性。

转台伺服系统滑模变结构控制器的设计与仿真研究

摩擦阻力是转台伺服系统低速运行状态下主要的非线性干扰 ,该文在介绍了非线性摩擦环节的动态、静态模型及其对转台伺服系统性能的影响的基础上 ,设计了一个补偿摩擦的滑模变结构控制器。在转台伺服系统的输入加入一个滑模变结构控制器 ,来补偿非线性摩擦带来的影响 ,保证了系统的鲁棒性能。仿真结果表明 。

基于NDO的飞行模拟转台伺服系统跟踪控制

针对飞行模拟转台伺服系统跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器(nonlinear disturb-ance observer,NDO)的反推全局滑模控制方案。该方案利用NDO观测系统的参数不确定性及非线性摩擦干扰,通过选择适当的设计参数使观测误差指数收敛,进而对引入NDO的系统采用反推全局滑模设计控制器,控制律的设计保证了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制方案能够有效克服参数不确定性及非线性摩擦干扰的影响,实现了转角位置的精确跟踪,并且有效去除了控制抖振。

基于预设性能转台伺服系统的参数估计和自适应控制

针对含参数未知和非线性摩擦动态的转台伺服系统,提出了一种基于预设性能函数的参数估计和自适应控制方法.利用一种连续的摩擦模型表示转台伺服系统的摩擦动态,引入高阶神经网络对其进行逼近.通过构造一种滤波辅助变量获取参数估计误差信息,并将估计误差信息作为参数自适应律的遗漏因子,保证估计值能够快速收敛到真实值.为了提高转台伺服系统的瞬态响应和稳态性能,利用预设性能函数将原始系统的跟踪误差转换为一个新的误差动态,在此基础上设计自适应控制器,实现对期望轨迹的精确跟踪.仿真结果验证了本文所提算法的有效性.

转台伺服系统的鲁棒性能设计

转台伺服回路设计的主要问题是对对象输入端干扰的抑制，因此决定了要采用结构奇异值μ来进行设计．运用μ综合对伺服回路的干扰抑制问题进行了设计，并讨论了权函数的选择．文中还附有仿真结果．

转台伺服系统负载转矩估计研究

针对转台系统工作时负载转矩和系统参数变化大的特点,建立了伺服系统负载机械运动离散模型,设计了负载转矩观测器对负载进行估计。建立了电机系统扩展卡尔曼滤波模型并对转子角速度和角度进行估计。通过估计的电机转子角速度值和角度值得到减速器输出端相应值从而对伺服系统负载转矩进行估计。仿真结果表明扩展卡尔曼滤波方法能准确估计电机状态,负载转矩观测器能准确估计负载转矩,对提高转台伺服系统跟踪精度具有一定的理论意义。

直驱转台伺服系统的优化神经网络滑模位置控制研究

针对直驱转台伺服系统存在参数变化、高度非线性、机械谐振等不确定性因素,提出一种优化神经网络滑模位置控制方法。利用两个神经网络控制器分别实现转台系统滑模控制中的等效滑模控制和滑模切换控制,并采用遗传算法优化神经网络的权值。仿真结果表明:采用该控制方法,直驱转台伺服系统的位置跟踪精度高,系统的鲁棒性强。

一种模糊趋近律转台伺服系统滑模控制器设计

针对飞行模拟转台位置伺服系统中存在的非线性摩擦环节,设计了一种补偿摩擦的模糊趋近律滑模变结构控制器.在常规的滑模变结构控制中引入模糊控制,利用模糊控制器来调整滑模控制的趋近律参数.Matlab仿真结果表明,该控制器优于常规指数趋近律变结构控制器,有效地抑制了摩擦力矩的影响,保证了系统的快速性和鲁棒性,实现了高精度的位置跟踪.

一种基于模糊边界层的转台伺服系统滑模控制器设计

针对飞行模拟转台位置伺服系统中存在的非线性摩擦环节,设计了一种补偿摩擦的模糊边界层滑模变结构控制器。在常规的准滑模变结构控制中引入模糊控制,利用模糊控制器来动态调整滑模边界层的厚度。通过MATLAB仿真,结果表明该控制器较好地协调了常规固定边界层滑模控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾,有效地抑制了摩擦力矩的影响,保证了系统的快速性和鲁棒性,实现了高精度的位置跟踪。

一种新的模型参考自适应转台伺服系统

复合控制伺服系统被广泛地用作转台伺服系统,但该伺服系统的性能对于控制对象参数的变化十分灵敏,当控制对象参数变化时,其性能将明显变坏。为了解决这个问题,本文提出一种自适应复合控制伺服系统设计方法,并介绍一实例。

飞行模拟转台伺服系统模糊滑模控制器设计

本文针对飞行模拟转台位置伺服系统中存在的非线性摩擦环节,设计了一种补偿摩擦的模糊滑模变结构控制器。在常规的滑模变结构控制中引入模糊控制,采用模糊推理来调节切换控制的幅度,实现了高精度的位置跟踪,提高了控制系统的鲁棒性。通过MATLAB仿真,结果表明该控制器有效地抑制了摩擦力矩的影响,使控制性能得到了极大的改善。

微波暗室远场天线测试转台伺服系统的设计

高性能天线的研发离不开一套高精度的测试系统。天线测试系统主要包括转台伺服系统、测试仪器、监控系统。其中转台伺服系统的优劣直接影响到微波暗室天线测试的准确性,因此伺服系统的设计显得十分重要。文中设计的微波暗室天线测试转台伺服系统通过ARM处理器控制电机的转动,调整被测天线的姿态的同时记录天线的天线图测试数据。系统可以自动完成远场收发双向测量,降低了测试的难度。借助频谱仪,伺服系统能够准确测量天线方向图、主瓣宽度、波瓣宽度、增益等参数。该伺服系统具有测量误差小、抗干扰能力强、测量灵敏度高等特点。随着微波暗室天线测试技术广泛应用到工业项目,该转台伺服系统具有很高的实用价值。

基于小波神经网络的转台伺服系统控制研究

针对转台伺服系统的跟踪控制问题,提出了一种基于小波神经网络的控制方法。通过Matlab/Simulink环境下的仿真实验表明,该控制方法克服了传统PID控制的鲁棒性差、精度低等不足,增强了系统的自适应能力和抗干扰能力,大大改善了系统的动态特性。仿真结果表明,小波神经网络控制器具有良好的控制效果,跟踪精度高、性能稳定及鲁棒性强,能更为有效地应用到转台系统中。

一种转台伺服系统干扰补偿控制方法研究

为提高转台伺服系统的低速跟踪性能,提出一种结合LuGre摩擦模型和非线性干扰观测器(NDO)补偿非线性干扰的方法。使用LuGre摩擦模型补偿系统的摩擦干扰力矩,建立NDO模型消除系统建模不精确及其他未知干扰的影响,并采用反演法设计系统的自适应滑模控制律。通过仿真表明,基于LuGre+NDO模型自适应滑模控制能有效消除转台的低速"爬行"现象,位置稳态误差达到2×10–5 rad,速度稳态误差达到1.5×10–3 rad/s。且通过与传统控制方法结果对比,证明所提出的方法具有较好的控制性能和干扰抑制特性,提高伺服系统的跟踪性能。