全数字伺服系统中位置前馈控制器的设计

在要求高精度、快速响应的伺服定位系统中,单纯采用比例或比例积分调节的位置控制器很难同时满足定位的快速性、高精度以及对位置的无超调。对目前应用于伺服定位系统中的各种位置环控制器进行了详细的研究,提出了采用位置前馈的控制器来满足伺服定位的各项要求。设计中通过对速度和加速度的前馈控制,既保证了伺服在高精度定位的同时,又具有快速响应的特性。实验结果表明,采用位置前馈控制器可以满足高性能伺服定位的要求,该位置控制器不仅可以用于点位控制系统,而且可以应用于采用插补算法的轮廓控制系统中。

直线电动机位置控制算法设计与实现

为了实现一种动圈型永磁直线直流电机的位置伺服控制,提出了基于对象模型的位置前馈跟踪控制算法,并对该控制策略的数字化实现方法进行了分析。基于TI公司的DSP开发平台,采用模块化程序设计方法,阐述了软件设计的主要功能模块及相关寄存器的设置,给出了软件流程图。实验结果表明,在采样周期为0.2ms时,位置前馈跟踪控制算法可得到较小的位置跟踪偏差。

光电吊舱永磁力矩电机控制系统设计与研制

针对目前光电吊舱控制系统中存在目标跟踪滞后以及稳定性差的问题,提出了一种基于位置前馈的三闭环力矩电机控制方法。根据某光电吊舱的控制性能参数与指标,设计了以STM32为控制核心的电机驱动控制器,给出了运行过程中电流、速度、位移响应曲线,并与传统控制系统下的波形进行了分析对比。考虑工作在恶劣环境下位置传感器遭受损坏,提出了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的无感控制算法。结果表明:该控制策略提高了电机运行过程中目标跟踪性能,有效抑制了电机转矩脉动。所设计的控制器设计可靠、性能稳定。

一种新型的伺服系统控制器的设计

针对数控机床运行过程中存在的位置定位精度控制问题,设计了一种改进伺服系统内部算法的位置前馈控制器。其仿真结果验证了本文所设计的位置前馈控制器的工程实用性。

工作辊弯辊控制系统的分析与应用

工作辊弯辊控制技术是CVC轧机极其重要的一个环节,弯辊力响应的快速性和准确性直接影响板形控制系统的性能。为消除轧制力变化和中间辊窜辊位置变化对弯辊控制效果的影响,采用轧制力前馈控制技术和中间辊窜辊位置前馈控制技术,提高弯辊控制系统的可靠性和准确性。针对因轧制力前馈补偿值过大而容易造成起车过程中浪形伤辊、边浪勒辊等问题,对轧制力前馈系数进行优化,提高了控制系统的稳定性。

Control strategy for pneumatic rotary position servo systems based on feed forward compensation pole-placement self-tuning method

The pneumatic rotary position system, in which an electro-pneumatic proportional flow valve controled a rotary cylinder, was studied, and its mathematical model was built. The model indicated that the controlled pneumatic system had disadvantages such as inherent non-linearity and variations of system parameters with working points. In order to improve the dynamic performance of the system, feed forward compensation self-tuning pole-placement strategy was adopted to place the poles of the system in a desired position in real time, and a recursive least square method with fixed forgetting factors was also used in the parameter estimation. Experimental results show that the steady state error of the pneumatic rotary position system is within 3% and the identified system parameters can be converged in 5 s. Under different loads, the controlled system has an excellent tracking performance and robustness of anti-disturbance.

Active disturbance rejection control for precise position tracking of piezoelectric actuators

Positioning with high precision piezoelectric actuators is widely used.To overcome positioning inaccuracy caused by hysteresis and creep of actuators,a precise tracking method for piezoelectric actuators using active disturbance rejection control(ADRC) has been proposed in this paper.This method,in real-time,actively estimates and compensates parameter uncertainties,nonlinear factors such as hysteresis,and external disturbances in the tracking system.Precise tracking of the piezoelectric actuator can be achieved without any form of feedforward compensations.The experimental results demonstrate that the active disturbance rejection controller can reduce tracking errors by over90%comparing with those using the PID controller.Those features of the proposed control method are very suitable for applications in adaptive optics.

双蓄热式加热炉炉压控制方法研究

针对蓄热式加热炉炉压控制精度不高的问题,提出一种炉压控制方法,包括带燃气流量修正计算、炉门位置前馈控制的炉压控制器,并对脉冲换向策略及烧嘴切断阀操作进行优化,实现了炉压的高精度调节。

智能汽车整车在环测试台转向随动系统

针对传统的转鼓平台无法测量智能汽车轮胎转角,且不能用于智能汽车变道场景测试等问题,提出以伺服电机系统为控制对象的转向随动系统,研究基于距离传感器的控制策略对于转角跟随的影响。首先,将被测智能汽车置于转向随动系统的转向台上,轮胎转向带动转向台转动,实现被测智能汽车的转向角采集;其次,在左右转向台上分别安装一对激光传感器,采集转角差作为控制系统的误差输入;然后,将输入的转角差、转角差变化率与单片机控制位置脉冲的比例积分控制参数(PI)建立两输入、两输出的模糊控制关系,以提高转向随动系统定位的准确性和稳定性;最后,根据传感器采集的数据和仿真试验数据调整参数,实现模糊控制器的优化控制。试验时,被测智能汽车的车载电脑控制方向盘以不同角速度转动,车辆控制器局域网络(CAN)总线与测试台上位机程序分别记录方向盘转角和转向随动系统转角。研究结果表明:当被测智能汽车方向盘以不同角速度进行测试时,台架的测试结果能够保持在固定区间且没有明显变化,能为智能汽车的转向性能测试提供可靠参数支持;转向随动系统的延时与被测智能汽车方向盘转角速度没有显著关系,转向随动系统的延时约为235.5 ms。