基于最少拍无波纹算法的高精度动态标准源反馈控制

针对在高动态精度电压电流标准源反馈控制中,因系统纯滞后时间大于控制节拍而导致系统不稳定的问题,研究将最少拍无波纹控制技术应用于动态标准源控制的方法.通过实验获取系统阶跃响应和纯滞后时间,进而辨识系统传递函数,在此基础上设计出针对高精度动态电压电流标准源的最少拍无波纹控制器.通过仿真验证了方法的有效性,并在实际的硬件系统中进行了实验验证,得到了系统动态性能指标.实验表明:采用最少拍无波纹算法的动态标准源输出正弦信号,1Hz正弦输出时,幅值不确定度达到量程的±6.7×10-6以下,总谐波失真达到0.01%以下,证明了最少拍无纹波控制算法的有效性.

基于最少拍无波纹的零相位误差跟踪控制在精密直线位移装置中的应用

为使精密直线位移装置控制系统的输出响应能够准确而且快速地跟踪输入指令,同时消除由直接驱动带来的负载扰动、切削力波动等因素对系统性能造成的不利影响,针对用于非圆截面零件数控车削的精密直线位移系统,提出一种基于最少拍无波纹控制的零相位误差跟踪控制(Zero phase error tracking control,ZPETC)方案。该方案既能消除不稳定零点导致的系统相位误差,又能提高系统的响应速度。仿真结果表明,基于最少拍无波纹控制的ZPETC方法,有效地改善系统的跟踪性能。系统对于正弦信号的稳态跟踪误差可以达到±0.5μm,其阶跃响应准确且速度快。与一般精密直线位移装置的控制方法相比,此方法能提高系统的跟踪精度,同时具有良好的抗干扰能力,具有广泛的应用前景。