直线电机在驱动和伺服系统中的应用综述

本文综述了国内外直线电机在驱动系统和伺服系统中的应用现状,其中对直线电机的分类及两个主要应用领域中的磁悬浮列车、轮轨列车、升降机、电磁发射、机床、飞行器、汽车等实例系统作了分别阐述,也对其发展前景进行了展望,同时指出了直线电机的优缺点以及如何在工程实际中进行选择。

双电机驱动伺服系统齿隙非线性自适应控制

该文以参数未知的双电机驱动伺服系统为研究对象,针对施加偏置力矩后的系统,应用Backstepping方法选择控制Lyapunov函数(CLF),设计了基于状态反馈的自适应控制策略,完全消除了齿隙非线性对系统的影响。理论分析和仿真研究表明,该方案能够保证系统稳定地跟踪参考输入,同时保证整个控制系统渐近稳定。

永磁同步直线电机伺服系统负载扰动建模与抑制

针对直线电机伺服系统没有中间传动机构,负载扰动严重影响系统伺服性能这一问题,文章在建立永磁同步直线电机伺服系统负载扰动模型的基础上,提出了一种改进型的扰动补偿器与复合控制器相结合的扰动抑制方法。该方法采用在线扰动观测与补偿器来实时估计源于摩擦力、纹波推力等扰动并进行补偿,并且通过设置电流增益来改善扰动补偿器的动态性能,减少系统响应时间。速度环采用PI与重复控制相结合的复合控制方式,实现速度的精准控制。通过仿真验证,该扰动抑制方法不仅能减小系统的响应时间,而且提高了直线电机伺服系统的控制精度和鲁棒性。

自适应神经元实现的直线永磁同步电机伺服系统的预见前馈补偿

介绍了高精度微进给直线永磁同步电机伺服系统的 IP位置控制 ,提出了对该系统的最优预见前馈补偿 ,以提高系统的跟踪性能。为了能适应系统参数的变化 ,采用自适应神经元来实现预见前馈补偿。自适应神经元的输入向量为预见步数 ,权值为预见前馈系数 ,权值具有明确的物理意义 ,而且权的初始值不是随机数 ,而是系统在额定情况下算出的预见前馈系数 ,从而加快了神经元的调整速度 ,提高了系统的跟踪能力。

数据驱动的无模型自适应直线伺服系统精密控制和实现

针对现代制造业对高精度机床伺服系统的要求,将数据驱动的无模型自适应控制方法应用到直线伺服系统的位置控制中,控制器设计不包括直线伺服系统结构的任何信息,是直接基于动态线性化模型中伪偏导数的估计和预报,而伪偏导数是根据直线电机电压输入和位置输出在线估计的.永磁同步直线电机运动控制系统的实时实验结果表明,在相同条件下,数据驱动的无模型自适应控制方法的位置跟踪误差比PID减小了0.4mm到2.6mm,比神经网络控制时减小了0.2mm到0.5mm.该方法还提高了对负载扰动的鲁棒性.

直线电机伺服系统的设计与应用研究

简单介绍了直线电机的分类和优点,设计了一种直线电机伺服系统的结构,说明了驱动器的使用方法及其基本工作原理,对应不同的控制参数采集速度控制和位置控制的伺服曲线,建立了直线电机伺服系统的控制模型,比较了模型运算结果和实际测试采样结果,分析了控制算法及参数对伺服系统性能的影响,描述了最终伺服系统所达到的性能指标。

多种干扰对同步直线电机伺服系统运动性能的影响

由于传统的旋转电机+滚珠丝杠进给方式的限制,高速高精运动大都采用直线电机。然而直线电机伺服系统没有中间缓冲环节,任何干扰直接作用在运动部件上,带来一系列问题,增加了控制的难度。文章首先推导了采用IP速度回路的直线电机伺服系统,然后针对电压波动、电磁干扰、接地误差、传感器误差和负载扰动,对某型直线电机进行了仿真与试验,得到了有益的结论。

直线电机进给伺服系统的自适应模糊位置控制研究

文章针对电机引入的非线性、参数不确定性及对位置伺服系统快速定位和无超调的要求问题,采用一种新的位置控制方法,即基于ITAE最优控制的对量化因子和比例因子进行在线寻优的自适应模糊控制方法。仿真及实验结果表明,这种模糊位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应,与传统比例位置控制的伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。

基于改进型速度滑模控制器的永磁直线同步电机伺服系统

针对微分滑模控制降低系统稳定性和滑模控制固有的抖振问题,并对变指数趋近律滑模控制存在的不足进行改进,研究了一种新型积分滑模控制器,并将它应用于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统的速度环控制中。通过MATLAB/Simulink及MATLAB编程搭建PMLSM伺服系统仿真模型。仿真结果表明,与传统PI和变指数滑模控制相比,新型滑模变结构控制器不仅能有效抑制滑模变结构的抖振,还增强了控制系统的快速性和鲁棒性。这为进入下一步系统平台试验提供了理论和仿真依据。

高性能永磁直线同步电机鲁棒速度伺服系统的研究

文章针对高性能永磁直线同步电机 ( PML SM)速度伺服系统的要求 ,首先提出了一种基于传统观测器导出的辨识方法 ,对负载阻力、动子质量 ,粘滞摩擦系数进行在线辨识 ,实时补偿上述 3个参数变化所造成的推力扰动。其次 ,设计了一个时滞补偿器 ,对逆变器电路电力传输滞后和转速测量滞后所造成的系统动态性能下降进行了补偿。最后 ,结合 IP速度控制器设计了一高性能永磁直线同步电机速度伺服系统。仿真实验表明 ,所设计系统具有很强的鲁棒伺服性能。

人工腿中直线电机位置伺服系统仿真与设计

首先 ,采用“阶跃响应最佳准则”[1 ]设计位置伺服系统闭环传递函数 ,接着设计伺服系统控制器结构 ,在没有提高系统阶次的情况下 ,提高控制系统型号 ,该方法对控制对象的性能参数有较强的鲁棒性能 ;然后 ,用MATL AM提供的控制系统工具箱和 SIMU L INK仿真工具对直线电机位置伺服系统进行仿真和优化 ;最后 。

航天电液伺服系统直流无刷电机控制驱动策略研究

该文研究了一种以FPGA为控制核心,采用DSP与FPGA协同处理的基于旋转变压器的电动液压伺服无刷电机驱动系统的设计技术,并根据三冗余能源压力对电机实现宽范围的速度伺服控制,带动定量泵以调速方案对压力和流量进行实时动态控制,具有高转速、高可靠性和低能耗的特点,系统能耗降低了近50%,重量降低了近20%。

直线电机进给伺服系统综述

直线电机是20世纪末期出现的新型驱动元件,被称为“直接传动” 或“无间隙传动”,具有广泛的应用前景,编者特约清华大学王先逵教授为广大读者介绍这方面的情况。王教授和陈定积先生在本文中详细阐述了直线电机的原理、构造、直线电机的特点以及直线电机进给伺服系统的结构,以飨读者。在此向王先逵教授表示衷心的感谢。

永磁交流同步直线电机伺服系统

永磁直线同步同服系统采用直接驱动方式，可构成大行程、高精度、高速度的高性能伺服系统。但由于变速机械，更易受参数、负载等扰动的影响。本文提出了一种基于扰动观测器的鲁棒控制方法。参数的变化、负载的波动等各种噪声有观测器预测估算，并产生前馈补偿信号输入系统。实验结果表明，该方法能有效地抑制各种扰动影响。

精密直线电机ISD203智能伺服系统驱动器设计

精密直线电机ISD203智能伺服驱动器系统,建立永磁同步电机(PMSM),内置PLC、驱动、运动控制功能于一体,建立PMSM位置伺服系统矢量控制模型。建立支持梯形图的用户程序编辑平台、用户程序编译器及单板上运行的用户程序解释系统,研究驱动器内部集成了单轴定位功能,支持第一速度定位、中断定位、机械归零、中断停止等模式研究,位置控制、速度控制、转矩控制等控制模式,各轴通过主从式的差分总线连接,通过总线传输参数、控制各轴的运行,支持错误校验和重试。

精密直线电机ISD203智能伺服系统驱动器关键技术研发

精密直线电机ISD203智能伺服驱动器系统,集永磁同步电机(PMSM),内置PLC、驱动、运动控制功能于一体,可单独使用或多台组网构成多轴控制系统,并可共享各轴的I/O,并支持定位、电子齿轮、凸轮、同步控制。驱动器内部集成了单轴定位功能,各轴通过主从式的差分总线连接,通过总线传输参数、控制各轴的运行,支持错误校验和重试。

基于迭代学习控制的永磁直线同步电机伺服系统

针对永磁直线同步电机伺服系统,采用迭代学习控制策略来实现参考位置信号的跟踪控制。详细分析了迭代学习 ILC 伺服控制器的模型结构,并给出伺服控制器的迭代学习更新法则。采用高性能 DS1103控制器作为控制核心,搭建永磁直线伺服系统。实验结果表明,迭代学习控制下的永磁直线伺服系统具有准确的位置跟踪能力,对外部扰动具有很强的鲁棒性。

基于dSPACE仿真系统的永磁同步直线电机驱动器的研制

永磁同步直线电机具备高转矩输出、高准确度、高稳定性和低噪声等特点,在高准确度控制系统中发挥着决定性作用。应用领域有高准确度数控机床、机械臂、新能源电驱动汽车、平衡车等[1-4]。由于直线电机没有中间转换的传动装置.

直线电机伺服系统的无模型自适应控制

针对直线电机对扰动和系统参数变化的敏感性和由于摩擦力和推力脉动使系统具有明显的非线性特性,设计了基于C-SPACE实时仿真系统的无模型控制器,用Matlab/Simulink搭建了控制算法,并进行了硬件在回路仿真,采用基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制方法,对应用C-SPACE实时仿真系统进行了算法分析。此外,对无模型控制算法和常规PID算法进行了分析比较,实验结果表明,无模型自适应控制算法在控制直线电机时的控制效果都要优于PID控制,比PID算法更为简洁化。

明确观察状态下的高精度步进电机伺服系统自抗扰控制

高精度步进电机机械驱动系统的非线性特性会影响系统的状态特征,导致正常运行状态不明确。为此,提出高精度步进电机伺服系统自抗扰控制方法。对电机伺服系统展开结构分析,以此为基础确定系统电压、负载转矩等相关参数。开展步进电机伺服系统动力学分析,确定系统当前状态,设计复合自抗扰控制器,包括跟踪控制器、扩张状态观测器和非线性组合控制律3个部分。将伺服系统输入信号输入设计好的控制器中,完成复合自抗扰控制。实验结果表明:使用所提方法开展伺服系统复合自抗扰控制时,控制精度、稳定性和效率均较高,控制效果较好。