多模态柔性振动的混合时滞滤波抑制方法

针对串联型柔性多关节机器人实时运动控制中存在多模态残余振动这一问题,提出了一种通过设计混合时滞滤波器构建多模态输入整形器的振动抑制方法。首先,分析了柔性多关节机器人产生振动的原因,介绍了抑制柔性振动所采用主要方法,并分析了ZVD型时滞滤波器在解决多模态柔性振动问题上存在的局限;其次,针对级联多模态时滞滤波器时滞过大的问题,构建了最优时滞滤波器;再次,给出了基于频率误差的性能指标函数,通过构建混合时滞滤波器,将脉冲幅值以及时间滞与混合参数λ建立线性映射关系,将优化残余振动的问题简化为优化混合参数λ;最后,通过机器人本体实验验证本方法在时滞和对频率误差适应性上的优势。

提升起重机的时滞滤波消摆控制

将一种新的能抑制系统残留振荡的时滞滤波器技术应用到起重机的消摆控制中 ,有效地消除了载荷的摆动 .时滞滤波器在系统中作为一前馈型控制器 ,不需要测量载荷的摆角 ,仅通过对任意形式的控制信号进行整形来消除残留振荡 ,应用简单 .仿真结果表明 ,时滞滤波器能够有效地消除载荷摆动 。

时滞滤波器抑制残留振荡:理论、方法及应用

回顾了时滞滤波器的发展背景和近年来的研究状况 ,介绍了时滞滤波器的各种设计方法和主要研究领域。时滞滤波器可从根本上避免激发对象的振动模态而消除残留振荡 ,在柔性结构系统中得到了广泛的应用。最后对时滞滤波器技术中存在的问题及未来的研究方向进行了探讨。

不确定柔性系统消除残留振荡的时滞滤波器设计

采用了零点配置方法来设计具有强鲁棒性的时滞滤波器 ,消除小阻尼不确定性系统的残留振荡。在系统极点附近配置多个滤波器零点 ,通过建立离散传递函数来得到时滞滤波器方程 ,设计简单 ,减少了计算量。该方法在起重机载荷防摆控制中得到了很好的应用 ,能够有效地消除载荷的摆动 。

时滞滤波超紧耦合跟踪环路设计

针对惯性导航系统(INS)的引入导致超紧耦合跟踪环路的响应时间常数增大的问题,提出了基于时滞滤波的跟踪环路。介绍INS辅助锁相环环路的数学模型;对INS辅助全球定位系统跟踪环路的误差进行了建模分析,明确了环路跟踪误差与更新时间的相关性;将时滞滤波引入跟踪环路的结构设计中,降低了时间相关性。理论与计算表明,时滞滤波的引入能够明显改善超紧耦合系统中跟踪环路的时间常数,提高跟踪环路的性能。

抑制柔性机械臂残留振荡的时滞滤波器设计

将时滞滤波器技术应用于柔性机械臂残留振荡的控制 ,获得了较好的控制效果。根据柔性机械臂简化的二阶系统模型进行时滞滤波器的设计 ,指出时滞滤波器实质上是一种零极点对消技术。

一种消除残留振荡的最优随机时滞滤波器

时滞滤波器是一种消除残留振荡的有效方法 .将系统性能指标最优的思想引入时滞滤波器的设计 ,得到了一种随机最优时滞滤波器 .滤波器的时滞时间可以任意给定 ,简化了设计过程 .通过对最优随机时滞滤波器的鲁棒性分析 ,在系统极点处配置多重滤波器零点 ,可以显著地提高系统的鲁棒性 .对弹簧 -质量系统的仿真结果进一步证明了这种滤波器的有效性 .

柔性系统的最小时间鲁棒时滞滤波器设计

本文提出了一种最小时间鲁棒时滞滤波器控制 ,来提高柔性系统的时间最优控制的鲁棒性 .这种最小时间鲁棒时滞滤波器控制方法与其扩展系统传统的时间最优控制是一致的 ,这种等价性提供了验证最小时间鲁棒时滞滤波器最优性的理论方法 ,即所求得的解是否满足 Pontryagin最小值原理 .仿真结果进一步表明了这种最小时间鲁棒时滞滤波器的优越性 .

鲁棒最优随机时滞滤波器的频域设计方法

采用频域的零点配置方法,通过在系统极点附近配置多个滤波器零点设计强鲁棒性的多峰极不灵敏(E I)最优随机时滞滤波器.此外通过考虑系统的阻尼变化,设计了对频率和阻尼误差均有较强鲁棒性的完全不灵敏最优随机时滞滤波器.该设计方法简单实用.在桥式起重机防摆控制中的应用证明了该方法的良好性能,与基本的时滞滤波器进行比较,该方法设计的鲁棒时滞滤波器能更有效地抑制负载的残留振荡,对绳长变化具有更好的鲁棒性.

不确定性柔性系统的鲁棒EI时滞滤波器设计

研究柔性机械系统稳定性优化问题,柔性系统存在残留振动,造成系统模型存在误差以及在运行过程中参数发生变化。为有效抑制系统的残留振动,提出了一种频域的零点配置方法设计对频率和阻尼误差均有较强鲁棒性的多峰极不灵敏(EI)时滞滤波器。通过在极点或极点附近配置时滞滤波器的多重零点设计EI时滞滤波器,同时考虑了系统的振动频率和阻尼的变化,运用Matlab软件进行了编程设计和性能分析。仿真结果表明,新方法设计的鲁棒EI时滞滤波器能更有效地抑制负载的残留振荡,可更好地适应系统参数的不确定性。

具有强鲁棒性的时滞滤波器设计

采用了零极点配置方法来设计具有强鲁棒性的时滞滤波器 ,消除小阻尼不确定性系统的残留振动 .通过在系统极点附近配置多个滤波器零点 ,建立离散传递函数得到时滞滤波器方程 ,设计简单 .该方法在起重机载荷防摆控制中得到了很好的应用 ,能够有效地消除载荷的摆动 ,且对缆绳长度的变化具有很好的鲁棒性 .

用时滞滤波原理实现高精度温控器及其参数整定

工业气相色谱仪对工作温度的稳定性提出了很高的要求,依据时滞滤波原理,利用被控过程稳幅振荡波形频率特征参数,提出了一种全新的可在线式快速高效整定PI控制算法参数的方法,在不需要得到温度控制系统准确数学模型信息的情况下,获得了鲁棒性强且可靠的温度控制器实现。利用提出的方法,通过可控硅开关功率输出调节电路,对工业气相色谱仪中的检测器温控单元实现了优于0.1°的温度控制精度指标。

时滞滤波器设计及在柔性机械臂控制中的应用

将时滞滤波器技术应用在柔性机械臂残留振荡的控制中 ,获得了好的控制效果。根据柔性机械臂的数学模型进行时滞滤波器的设计 ,指出时滞滤波器实质上是一种零极点对消技术。

时滞滤波器的阻尼幅频特性分析

常规频率特性无法解释时滞滤波器抑制柔性机构残留颤抖的内在本质 .提出了阻尼幅频特性的概念 ,分析表明 ,时滞滤波器具有完全滤除某一衰减正弦振荡信号的能力 ,从而避免了激发对象的振动模态 ,能够抑制甚至完全消除残留颤抖 .将时滞滤波器应用到有阻尼弹簧 -质量系统的定位控制 。

抑制残留振荡的时滞滤波器灵敏性分析

本文讨论了几种典型时滞滤波器的频率不灵敏性和阻尼不灵敏性 ,并综合考虑频率和阻尼不确定性 ,提出了完全不灵敏性的概念 ,来全面评价时滞滤波器的鲁棒性 .对时滞滤波器的灵敏度等高线进行了分析 ,灵敏度等高线提供了一种快速有效的方法 ,来判断当系统存在不确定性时 。

级联法设计时滞滤波器抑制双摆起重机货物摆动

当起重机的吊钩质量较大、货物质量较小,并且货物到吊钩的悬挂长度较大时,起重机货物摆动特性表现为双摆动力学特性,如果应用抑制单模态柔性系统振动的控制方法很难消除货物摆动。文中首先建立双摆龙门起重机货物摆动模型,分析货物摆动的频率和摆动幅值,然后通过级联法设计抑制多模态柔性系统振动的时滞滤波器,并应用于抑制双摆起重机货物的摆动,仿真结果验证了该时滞滤波器可有效抑制吊钩和货物的摆动,且保证了系统的响应速度。

在塔式起重机模拟培训系统中基于时滞滤波理论的模拟消摆控制

在塔式起重机模拟培训系统中模拟塔式起重机在荷重摆动情况下的工作过程,然后通过Mat-lab模拟消摆过程,在VC中编程模拟基于两脉冲时滞滤波器消摆移动荷重的工作过程。通过模拟使学员感受操作真实设备的感觉,从而保证塔式起重机模拟培训系统的场景逼真性、功能完备性、操作动感强劲的特性。

用改进的人工免疫算法设计时滞滤波器系统

为了改善闭环系统的动态性能,设计了含有时滞滤波器的闭环系统.首先,描述了一类含时滞滤波器的闭环系统的数学模型;其次,提出了用改进的人工免疫算法优化闭环系统参数的方法;最后,进行了仿真.仿真结果表明,用改进的人工免疫算法寻找最优闭环系统,与基本的遗传算法相比,闭环系统有更好动态性能.

一种基于时滞滤波器的动态补偿方法

为了减小由于传感器带宽不足引起的系统的动态误差,采用时滞滤波理论设计动态补偿系统。将时滞滤波器的时域表达式具体化,并分析了其频域特性。基于已建模的传感器系统用矢量图法设计了补偿时滞滤波器,并在matlab中做了仿真,分析了补偿前后系统特性在时域和频域中的变化。提出一种实时实现时滞滤波器的方法。工程实验表明将时滞滤波器引入测试系统可以减小动态误差。

基于粒子群优化算法的时滞滤波器系统设计

时滞滤波器能够减少二阶系统的振荡。本文将粒子群优化算法运用到优化含时滞滤波器的二阶闭环系统参数中并进行了仿真。通过仿真得出，用粒子群优化算法寻优的闭环系统有更好动态性能。