同步伺服驱动系统的全数字位置反馈控制

本文介绍了同步伺服驱动的全数字控制原理,硬件部分由PWM逆变器和有用状态值测量与设守值输出的外围设备的微控制器所组成,推导出稀土PM同步电机伺服驱动的数字模型.介绍了一种新型的串级状态反馈控制器,该控制器由一个具有电流控制内环的位置状态反馈控制器构成,对两种不同类型的电流控制器进行比较.

遥操作机器人位置反馈型H_∞双向伺服控制系统研究

针对目前遥操作机器人双向伺服控制策略中存在的主、从手间位置跟随性差,以及抓取刚性物体时主手所受反馈力冲击过大等问题,提出了一种位置反馈型H∞双向伺服控制算法.同时,采用状态观测器消除操纵杆液压系统动态特性差异及系统的阻尼、摩擦力、惯性阻力等干扰因素.搭建二自由度同构型主从遥操作系统试验台,并进行了现场试验.结果表明,所提出的位置反馈型H∞双向伺服控制策略能有效地改善高刚性操纵杆力觉临场感和主从位置跟随特性,并能很好地解决反馈力瞬间冲击问题,为力觉临场感遥操作机器人走向实用化提供了宝贵经验和关键技术.

泵阀复合驱动执行器速度/位置控制方法

针对液压升船机、多自由度试验平台、长行程单出杆液压缸控制系统高性能和高效能的要求,结合阀控回路的高性能和泵控回路的高效能特点,采用阀控开式回路和泵控闭式回路并联驱动新回路。该回路兼顾效能和性能,但侧重于保持性能。为提高新回路运行过程中的平稳性及带负载的控制精度等性能,提出带有负载补偿量的速度/位置复合控制策略,确定负载补偿计算模型和速度前馈控制计算模型。仿真结果表明:采用该控制策略,可以实现速度和位置的同时控制,并且在不同负载下可以获得较好的控制性能。

基于液压驱动的清污机器人控制方法研究

针对水利设施中传统清污机清污效果较差的现状,设计一款液压驱动的清污机器人,用于拦污栅上污物的清理和拦污栅前污物的抓取。分析了清污机器人三自由度串联结构,采用几何法求解其运动学,得到各关节液压缸与末端位姿的非线性关系。根据清污机器人在清污过程中路径重复的特点,设计液压伺服驱动控制器。采用速度前馈控制方法,系统能够快速跟踪规划的轨迹;为减小位置误差,加入位置反馈控制方法。结果表明:所设计的清污机器人各个液压缸响应速度较快,位置精度较高。

一类非自治位置时滞反馈控制系统的亚谐共振响应

研究了弹性轨道条件下,控制回路中位置反馈信号存在时滞的磁浮系统在亚谐轨道激励作用下的响应问题.将动力学模型在平衡点处线性化,以时滞为分岔参数,得到了系统出现Hopf分岔的条件.用中心流形约化方法得到了包含轨道扰动系统的Poincar啨规范型.用多尺度法从理论上推导了时滞磁浮系统的亚谐共振周期解,得到了自由振动的分岔响应方程,分析了周期解中自由振动项的存在条件,研究了控制参数和激励参数与周期解的关系.最后用数值仿真的方法分析了时滞参数、控制参数对系统响应的影响,分析结果指出,使系统保持稳定的亚谐响应的时滞边界小于无扰动时的时滞边界,时滞参数不但可以抑制亚谐响应,还能够控制混沌的产生,而控制参数可以控制系统响应中自由振动项的出现和受迫振动的幅值,适当选择这些参数可以有效抑制亚谐振动响应.

基于位置和力反馈控制的电动静液式主动悬架的仿真

通过建立2自由度1/4车辆主动悬架模型和电动静液作动器模型,综合机器人柔顺性控制中阻抗控制的优点,分析其在液压式主动悬架的适用性,将位置反馈和力反馈控制应用于液压式主动悬架系统。设计了采用模糊控制的位置反馈控制器和力反馈线性控制器,并以阻抗控制跟踪车轮动载荷得到簧载质量位移修正量。利用Matlab/Simulink搭建B级路面和0.1 m凸起路面激励下的悬架系统模型。仿真结果表明,相对于被动悬架,其车身垂直加速度、悬架动挠度及车轮动载荷的均方根值均有所下降,该控制策略能较好地提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。

基于AMESim的磨机换衬板机械手液控系统仿真与分析

对某型号磨机换衬板机械手,在原有液压系统基础上,提出了采用位置反馈控制、电液比例控制变量泵相结合的系统改造方案,以解决原系统存在启、停冲击大,操控不灵活的问题,并且可以减少原有系统的功率损失。对方案中液压缸位置反馈控制和电液比例控制变量泵的设计,应用AMESim软件建立了完整的仿真模型,通过对仿真结果的分析,得出了液压缸位置反馈控制的响应精度、变量泵在电液比例控制下的动态输出特性。仿真结果表明改造后的磨机换衬板液压系统与原系统相比控制精度更高、响应速度更快,系统效率更高。

基于LabVIEW的压电自感知执行器应用研究

在结构的振动主动控制中,采用自感知执行器能减小结构的质量和体积,真正实现同位控制。设计了一种基于时分复用解耦系统的压电自感知执行器,使压电元件在传感时隙内作为测量振动的传感器,在执行时隙内作为控制振动的执行器,在放电时隙内释放积累的驱动电荷。设计了开关时序脉冲用于控制3个时隙的切换。基于LabVIEW软件平台,采用正位置反馈控制算法,将时分复用结构的压电自感知执行器用于悬臂梁1阶模态的振动主动控制,实验结果表明达到了良好的控制效果。

力反馈双向伺服系统控制研究

针对主从力反馈双向伺服系统存在力反馈冲击大问题,采用力直接反馈-位置型控制策略,对力反馈双向伺服进行建模,分析位置干扰,设计参数自整定FUZZY-PID控制器。通过MATLAB/Simulink软件平台仿真,仿真结果表明:采用PID控制时,调整时间约为0.2s,超调并且振荡较为剧烈。用参数自整定PID控制时,其超调为零,稳误差几乎为零,调整时间约为0.1s,同时解决了力反馈双向伺服力反馈冲击过大问题。其FUZZY-PID控制器参数整定过程简单、快速,力反馈双向伺服系统的动态、稳态性能良好。