光电跟踪系统前馈速度求解方法

针对脱靶量滞后引起系统误差导致光电跟踪系统不能准确测距的问题,提出了加入前馈速度提高跟踪系统无差度的复合控制策略;以等效正弦和目标模拟航路为仿真模型,通过基于最小二乘的多项拟合算法对目标航迹实时预测以及跟踪微分器或差分低通滤波器求解目标前馈速度,对前馈速度求解算法进行了软件仿真,仿真结果表明:航迹误差与前馈速度误差均满足实际系统要求;将此算法应用于某型光电跟踪系统,在外场试验中对特定目标的稳定最大跟踪误差在0.4 m以内。

基于遗传算法和虚拟仪器的前馈速度伺服系统设计与整定

介绍了一种在虚拟仪器控制下进行在线参数优化的前馈速度伺服控制系统。为实现前馈控制系数的在线整定,引入了遗传算法。通过实际测试验证了该设计方法和技术的有效性。

基于速度前馈的无人机编队控制

对旋翼无人机编队控制进行了研究,分析并简化了无人机模型;采用信息传递策略,提出了结合前馈与反馈的控制策略,前馈信息为长机实时速度;仿真测试显示,该策略在响应速度、稳定性和超调量上优于传统P控制器和PID控制器;通过构建两架四旋翼无人机系统,进行了编队飞行实验,实验结果证实了策略的有效性;该策略在工程应用中显示出价值和潜力,为旋翼类多无人机编队控制提供了解决方案。

基于BP神经网络的速度前馈PID控制器设计

针对工业控制中常出现的模型未知且具有时变特性的复杂被控系统,为满足对被控系统快速响应的控制要求,提出一种经过遗传优化预处理的基于BP神经网络的速度前馈PID控制器。通过将PID控制器与速度前馈控制器相结合,利用遗传算法对控制器参数进行一次离线优化预处理,再通过BP神经网络实现控制器参数在优化预处理基础上的二次在线自适应整定,以达到实时最优控制的目的。在MATLAB下进行仿真验证,结果表明:与常规PID控制器相比,阶跃输入下的系统响应时间减少22%,正弦输入下的系统跟随误差减少12%,控制器参数能实时自适应调节。

平面电机自适应加速度前馈运动控制

为解决在较大加速度运动条件下,固定不变的加速度前馈系数难以提高平面电机加、减速阶段的伺服性能的问题,提出一种基于比例微分控制器输出与目标加速度的自适应前馈系数求解方法。采用最小二乘法,根据运动过程中比例微分控制器输出与目标加速度数据集,对前馈系数进行在线修正。通过引入遗忘因子,使得前馈系数与基于当前位置的动态特性更加匹配。分别采用沿yx、方向的不同加速度轨迹,在最大加速度为20 m/s2时,加、减速段的最大轨迹跟踪误差为0.56μm。该方法完全基于在线运动控制实验,实现了无需电机模型参数的前馈系数求解。

基于PMAC的直线电机速度/加速度前馈控制

论述了PMAC运动控制器的性能及其伺服控制功能;简述了直线电机的伺服控制策略;提出了基于PMAC的直线电机速度/加速度前馈控制算法;对算法中各个参数的作用做了简单的介绍,阐述了速度前馈和加速度前馈参数的性能及其调整。通过实验得到证明,引入适当的速度和加速度前馈,可较好地补偿系统的跟随误差,从而提高系统的性能。

基于FANUC系统速度前馈提高CNC机床加工精度的研究

针对高速高精加工过程中,因数控伺服系统时滞而导致的指令轨迹与实际轨迹存在偏差、进而导致形状误差的问题,将前馈控制引入数控机床伺服系统。通过理论分析可知:选用适当的前馈控制器,可以有效减小形状误差。数控机床测试结果表明:通过调整速度前馈系数,可以提高速度环的增益,从而减小因加速度变化引起的形状误差,改善表面精度和加工形状精度,进而提高CNC机床的加工精度。

加速度前馈在高精度伺服跟踪系统中的应用研究

简要介绍了含有前馈校正的复合控制系统,给出了三闭环控制系统的2种双前馈控制方案,详细推导了这2种方案前馈系数的确定过程,经比较得出了速度、加速度双前馈控制方案优于速度、电流双前馈控制方案.最后,对系统加入加速度前馈前后进行了实验比较,结果表明,加速度前馈的加入,有效提高了系统跟踪机动目标的能力.

热连轧层流冷却系统速度前馈补偿的优化

结合现场情况介绍了热轧带钢层流冷却设备和控制系统的数学模型,其中数学模型主要包括空冷模型、水冷模型、反馈控制模型和自学习模型.由于某热轧厂采用非匀速轧制工艺制度,带钢在冷却区内既有较大升速又有较大降速,原层流冷却系统不能够适应轧制速度的变化而影响卷取温度控制精度,故需针对轧制速度的变化进行速度前馈补偿控制;从过程自动化和基础自动化两个方面对速度前馈补偿控制进行了优化.实际应用表明,优化后系统运行稳定可靠,控制精度高,显著提高了产品的性能,并为新钢种的开发奠定了基础.

无人船载设备双轴机械稳定平台速度前馈控制方法研究

针对无人船体积小、船体纵横摇摆动剧烈、变化迅速的特点,研究一种基于前馈-PID控制算法的双轴机械稳定平台控制算法。利用姿态测量模块实时测量船体纵横摇角度及角速度,经过前馈补偿算法运算后控制伺服电机动作实现平台水平稳定,保证船载设备稳定运行。

基于自适应速度前馈补偿的快速伺服系统研究

设计了一种带有模型参考自适应速度前馈补偿的快速响应电动伺服系统,解决了无减速器电机直驱系统或小减速比伺服系统的大负载扰动问题。所采用的控制策略既发挥了模型参考自适应控制的优点,又避免了复杂而严格的稳定性约束问题,使得系统可以大范围适应输入和控制增益的变化。仿真试验结果表明该系统对负载扰动具有较强的自适应能力,控制策略易于实现,具有较强的实用意义。

基于加速度前馈积分分离PID的铝箔纸供料系统

阐述PID控制方法在FOCKE包装机张力控制中的应用研究,以"FOCKE350S"包装机铝箔纸供料系统为背景,研制和开发了加速度和卷径补偿的分离PID控制算法与PLC技术相结合的铝箔纸供料控制系统。

基于传感器优化与鲁棒预测的等效加速度前馈

在一类仅安装MEMS加速度计和图像传感器的光电跟踪系统中,等效加速度前馈控制方法能够有效提高系统的跟踪能力。但是,加速度计低频噪声、目标合成轨迹延迟和运动模型不确定性,会对跟踪效果带来限制。因此,本文提出一种基于传感器优化与鲁棒预测的等效加速度前馈方法,来进一步提升系统的跟踪能力。使用加速度计测量值和系统加速度模型计算值进行频域融合,可以优化加速度计的低频性能;而采用鲁棒预测算法,能够减弱目标合成轨迹延迟及运动模型不确定性的影响,获得更准确的加速度前馈值。实验结果表明,该方法可以提高系统在0.1 Hz~4.5 Hz的跟踪能力。

基于变增益速度前馈的气动位置系统的研究

首先对气动位置系统的传统PVA控制方法及动态误差系数进行了理论分析,系统动态响应滞后造成的跟踪误差主要由输入信号的速度项产生,且速度动态误差系数大小随输入信号速度的变化而变化,根据这一特点,设计了变增益速度前馈控制器。变增益速度前馈控制方法能有效地补偿系统闭环的相位滞后,明显提高了轨迹跟踪精度。

基于速度前馈和内模控制的力加载系统多余力抑制控制

为解决外界干扰引起的力加载系统存在多余力的问题,提出一种基于速度前馈补偿和内模控制的多余力补偿控制策略。建立力加载系统的动力学模型,推导验证速度前馈和内模控制的有效性,利用递推增广最小二乘法(Recursive Extended Least Square,RELS)及零相差跟踪技术(Zero Phase Error Tracking,ZPET)设计出系统逆模型并得到相应的多余力补偿控制器。最后,利用AMEsim建立存在外界干扰的力加载系统的仿真模型进行仿真验证。仿真结果表明,引入多余力补偿抑制控制策略的系统性能得到了较大改善,提高了力加载信号的跟踪精度。

应用前馈控制提高起落架加载系统性能的方法研究

在理论上分析了起落架加载系统多余力的产生机制及特性,并建立了相应的数学模型。利用结构不变性原理,提出了可行的前馈补偿以消除多余力的方法,并将该方法应用到某型飞机的起落架加载试验中,取得了很好的效果,满足了系统的精度要求。

弹载滚转稳定平台的扰动和速度补偿控制

为提高弹载滚转稳定伺服平台的性能,提出一种基于扰动和速度双补偿弹载滚转稳定平台伺服电机复合控制策略。电流环上增加扰动观测器观测伺服平台的负载扰动,观测值前馈到电流环控制端,实现扰动实时补偿控制;利用速率陀螺信号与伺服电机速度信号来计算载体转速,将其通过速度前馈控制器前馈到速度环控制端,实现对载体速度补偿控制。实验结果表明,补偿复合控制策略能够增强平台抗干扰能力,提高稳定平台精度。

基于前馈的伺服系统控制技术研究

Ka频段是解决星地数据传输频带资源紧张的有效技术途径,可成为星地数据传输的发展方向。针对高动态窄波束目标的高精度跟踪技术需求,文中提出了复合控制的技术方案。该方案采用目标测角输出和角误差电压产生速度前馈控制信号,可提高系统动态性能和跟踪精度。依据该方案设计的伺服系统已用于工程项目,测试结果表明,该方案合理可行。

前馈模糊PID控制的直驱双泵控三腔缸系统

针对液压挖掘机在工作过程中大量动臂势能被浪费,提出一种复合速度前馈与模糊PID控制的直驱双泵控三腔缸系统。在MATLAB/Simulink中,建立直驱泵控差动缸系统模型,通过试验验证其正确性,在该模型基础上搭建直驱泵控三腔缸系统模型,设计速度前馈模糊PID控制器,建立挖掘机动力学模型,将所提出节能系统应用于挖掘机动臂。通过仿真,对动臂在典型挖掘工况下的运行性能及能耗特性进行分析。结果表明,相比于直驱泵控差动缸系统,所提出系统峰值功率降低25.12%和节能33.11%;同时所设计控制器将位移跟踪误差控制在3%,与传统PID、速度前馈PID相比,响应速度快、超调小、位置跟踪精度更高。

基于差分进化算法的摩擦力建模与前馈补偿

摩擦力是电机运行时受到的外部扰动,会降低直线电机的跟踪精度.根据摩擦模型设计前馈补偿器是降低摩擦影响的重要方法.首先分析摩擦特性,选用合适的摩擦模型.其次设计电机速度前馈控制器和加速度前馈控制器,提高电机的跟踪性能.根据测得的电机在不同速度下的摩擦力值,运用差分进化算法辨识直线电机的摩擦模型参数,以此设计前馈控制器,实现永磁同步直线电机的摩擦抑制.仿真结果表明,摩擦模型能准确描述被测直线电机的摩擦特性,基于摩擦模型辨识结果设计出的摩擦前馈控制器可以有效地消除摩擦力引起的速度粘滑现象并且减小电机的位置跟踪误差.