一种基于相邻耦合误差的多电机同步控制策略

在许多现代制造业中,大型高精度、高转速传动系统的多电机同步控制是最为核心的问题之一。现有的同步控制算法大多仅限于双电机同步系统,难以拓展到多电机控制中(n>2)。针对现有多电机系统的同步控制策略难以确定合理的耦合补偿规律及在线计算量大的问题,提出了一种最小相关轴数目的多电机同步控制思想,并设计了基于相邻耦合误差和滑模控制理论的同步控制算法。利用李亚普诺夫函数证明了该算法的收敛性和稳定性。对四轴同步控制系统的仿真结果表明,该控制策略的同步稳定性能高,收敛速度快,因而具有较高的应用价值。

多缸调平系统模糊相邻耦合同步控制研究

针对调平系统的多液压缸同步控制研究,提出了一种基于模糊相邻耦合的控制方法。首先对调平系统受力及多缸控制系统进行分析,建立控制对象的非线性数学模型。对相邻耦合控制器进行设计,使用补偿器将相邻两根液压缸位置同步误差融合到液压缸控制器中,对于难以通过常规方法精确获得的补偿系数,使用模糊PID控制算法获取。通过MATLAB仿真和实验对模糊相邻耦合的同步控制方法进行测试,并使用主从同步控制方法进行对比分析。结果表明,使用模糊相邻耦合同步控制时,四根液压缸误差波动较小,并且在液压缸加减速阶段能快速将误差降低,具有较好的同步控制性能。

基于广义预测相邻耦合理论的多点顶推系统同步控制策略

针对多点顶推系统的同步控制问题,提出了一种广义预测相邻耦合同步控制策略。根据多变量广义预测理论,建立了多缸电液伺服系统的CARIMA模型。结合相邻耦合控制理论,构造了同步误差观测器,预测了同步误差。对广义预测控制算法进行了改进,在性能指标中嵌入跟踪误差与同步误差及其差分量,确保同步误差与跟踪误差在全局范围内并渐进收敛于零。实验表明该策略较之主从式PID控制策略,具有更好的跟踪性能和同步性能。

一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构研究

针对某轻工机械多轴转角位置同步控制精度问题,对多轴同步控制结构和控制策略进行了研究。在分析传统同步控制策略的基础上,针对研究对象转角位置同步误差要求,同时为了解决系统轴数较多时造成控制器在线计算量大的问题,改进了传统的交叉耦合同步结构,提出基于一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构。在相邻偏差补偿模块采用模糊PI(比例积分)控制算法,使得系统在负载扰动的情况下仍能保持良好的同步稳定性。仿真和实验对比结果表明,该同步策略控制精度较高、收敛速度快、满足稳定性要求,很好地实现了研究对象的同步控制要求。

改进型相邻耦合结构的多电机比例同步控制

多电机同步控制是现代制造业中存在的核心问题之一。目前的同步控制算法大多针对多电机之间转速相同的同步系统。而某些传动系统中,为了实现一定的功能,各电机之间的转速往往需要按一定比例同步运行。针对这个问题,对相邻交叉耦合结构进行了改进,使它适用于多电机的比例同步控制。同时,针对电机参数的时变、非线性等特性,设计了模糊PID控制器,提出了一种改进型相邻交叉耦合结构模糊PID控制算法。仿真和实验对比结果表明,该控制算法收敛速度快,稳定性能高,能很好地实现多电机的比例同步控制。

浅谈一种基于Sigmoid轨迹规划的相邻交叉耦合同步调平控制策略

随着武器装备的发展,雷达、天线、激光武器和火炮等军事设备都配有自动化调平系统,为了适应多变的战场环境,提高机动性能和战场生存能力,需尽可能地提高调平系统调平精度、调平效率,保证调平过程稳定。本文提出了一种基于Sigmoid轨迹规划的相邻交叉耦合同步调平控制策略,可以适用于多点调平场合。采用D-H坐标法建立平台位姿解算模型,得到各调平支腿所需位移。基于Sigmoid函数对位移调整过程进行规划,得到支腿位移和时间的序列关系。根据相邻交叉耦合同步控制策略,建立各支腿耦合关系,通过同步控制器实现各支腿按同步比例系数的同步调整。经SimMechanics动力学建模Simulink仿真结果如下:各支腿位移调整曲线平滑、调平效率高、调平误差小于3′,同步误差减小约55.6%,同步调整时间减小约44.4%。

多轴位置伺服相邻耦合滑模控制

针对多电机同步控制中传统环形耦合PID控制存在抗扰动性不强、扰动下同步误差较大等问题,提出了一种带前馈控制的滑模变结构多电机相邻耦合控制策略,建立了3台永磁同步电动机同步控制仿真模型,通过Lyapunov稳定性理论证明了滑模控制算法的稳定性,并进行了交变负载、突变负载实验。仿真分析和实验结果表明,该控制策略相比传统环形耦合PID控制、相邻耦合PID控制具有更高的同步精度和更好的抗扰动性能。

基于相邻交叉耦合的多感应电机滑模同步控制

高精确度多感应电机同步控制是现代制造业和传动系统最关键的问题之一。感应电机是一个多变量、非线性对象,而现有的多电机同步控制策略多采用简化的一阶感应电机模型,难以满足高精确度的同步控制要求。基于转子磁场定向下的感应电机数学模型,采用相邻交叉耦合控制结构,利用滑模变结构控制方法设计了一种结构简单的多感应电机同步控制策略,并采用一种简单的方法消除抖振现象。与相邻交叉PID控制策略进行的对比仿真表明,该控制策略具有较高的同步精确度和较强的鲁棒性。

相邻交叉耦合直线开关磁阻电机位置同步控制

多直线开关磁阻电机同步控制系统在工业生产中具有十分重要的应用价值,但目前对此问题的相关研究还较少。针对多台直线开关磁阻电机的位置精确同步控制问题,基于相邻交叉耦合运动控制策略,结合各电机位置误差与位置同步误差构造新的误差状态变量,采用系统辨识法获得电机模型参数,提出多台直线开关磁阻电机位置同步控制算法。对三台直线开关磁阻电机构成的运动控制系统进行的仿真和实验研究结果表明,该算法在保证电机精确跟踪输入信号的同时取得良好同步控制效果,验证了文中方法的有效性。

无轴传动凹版印刷机的相邻偏差耦合同步控制

针对无轴传动凹版印刷机的同步协调控制,考虑印刷基体张力恒定和套印准确的要求,基于相邻偏差耦合思想提出了一种能同时满足凹版印刷机无轴传动系统完全同步和比例同步特点的控制结构。针对无轴传动系统动力驱动部件非线性、强耦合的特点,设计了2阶自抗扰控制器以实现收放卷牵引单元与印刷色组单元高精度的跟踪控制和扰动补偿。构建了无轴传动凹版印刷机同步控制策略的仿真模型,仿真结果表明,提出的同步控制结构具有较高的同步控制精度和稳定性,设计的自抗扰控制器具有较好的速度跟踪性能和抗扰能力。

包装机械多轴相邻交叉耦合同步控制

目的为提高包装机械的同步控制性能,以实现高速、高精度的包装过程。方法以三伺服全自动枕式包装机械的速度同步控制为研究对象,分析了三伺服枕式包装机的工作过程。针对主从同步控制的精度不高等问题,提出一种基于相邻交叉耦合控制算法的包装机械三轴同步控制方法。详细论述三轴同步控制的基本原理,并给出具体的控制模型。结果该控制方法不仅考虑各轴自身的跟踪误差,而且还包括与相邻两轴之间的同步误差,可以弥补主从控制方式的不足。结论仿真和实验结果表明该控制策略不仅同步性高、稳定性好,而且收敛速度较快。

改进型相邻交叉耦合结构的多电机同步控制

目的为了提高凹版印刷机电子轴传动系统的可靠性以及控制精度,提出一种相邻交叉耦合滑模变结构多电机同步控制方法。方法基于相邻交叉耦合补偿基本原理建立相邻交叉耦合控制结构,并将滑模变结构引入到相邻交叉耦合结构中,通过饱和函数削弱抖振。结果仿真结果表明,改进型相邻交叉耦合多电机同步控制时系统在0.004 s便进入了稳定状态,在初期的0.002 s时间内同步误差出现了一定程度的波动,但从总体来看误差百分比很小。结论与其他控制策略相比,基于相邻交叉耦合系统的滑模变结构控制下其系统同步误差较小,具有更高的同步控制精度、更强的削弱抖振能力,同时系统具有较强的鲁棒性。

基于相邻交叉耦合的凹版印刷机多轴同步控制

目的为了实现高速、高精度、高自动化的印刷过程,提高印刷产品的质量。方法以机组式凹版印刷套色系统系统为研究对象,分析无轴传动凹版印刷机结构,详细分析多轴同步控制的基本原理,并在此基础上提出一种相邻交叉耦合控制方法,给出算法具体的控制模型。结果该控制方法不仅补偿了各轴自身的跟踪误差,也补偿了相邻两轴之间的同步误差。结论仿真和实验结果表明,该控制算法收敛速度快、稳定性高,很好地实现了凹版印刷机电子轴传动多电机的同步协调控制。

基于模糊控制与相邻交叉耦合的多电机控制电动升降桌

针对电动升降桌在升降过程中很难保持桌面水平问题,提出模糊控制和相邻交叉耦合结构相结合的方式来改进多电机同步运行的精度,提高桌面升降的水平性。实验表明:采用模糊控制和相邻交叉耦合结构相结合的方式,改进多电机同步运行的精度明显比传统PID、开环控制的控制精度更高,达到的桌面水平效果更好,同时系统的鲁棒性显著提高,能够更好地满足桌面升降时对桌面水平的要求。

多感应电机相邻交叉耦合快速终端滑模同步控制

目的提高多感应电机速度同步控制系统的可靠性以及控制精度,提高印刷业的生产效率及产品质量。方法基于相邻交叉耦合控制结构,利用快速终端滑模控制的强抗扰动性和有限时间到达特性,提出一种多感应电机相邻交叉耦合快速终端滑模同步控制策略。结果通过仿真结果分析,相比传统相邻交叉耦合控制,在文中所提控制算法作用下其系统同步误差小,具有更高的同步控制精度。结论该控制策略可提高多感应电机同步控制系统的同步跟随性能和抗干扰性能,增强多感应电机无轴传动的同步协调控制能力。

多缸电液调平系统相邻交叉耦合同步控制

针对某导管架平台电液调平系统多缸运动同步控制问题,引入最小相关轴数控制思想,基于相邻交叉耦合控制和滑模变结构控制理论,设计了多缸运动同步控制器,该同步控制器由1个单通道跟踪误差控制器和2个相邻同步误差控制器构成.对单通道子系统中由于长管路存在导致的时延问题,提出了一种具有滑模预估结构的误差跟踪控制器,并以四缸运动同步控制系统为例进行了仿真研究,结果表明该同步控制方法具有较好的控制效果和较强的鲁棒性,证明了方法的有效性.

液压系统群的相邻交叉耦合同步自抗扰控制

针对液压载重车的悬挂群系统在进行同步顶升作业过程中悬挂油缸受扰动导致的调整时间较长问题,提出在相邻交叉耦合控制策略基础上引入自抗扰环节对系统内外扰动进行主动补偿的控制方案。采用AMESim/Simulink联合仿真的方法对各缸同步过程进行仿真分析,将仿真结果和实际结果进行对比验证了仿真模型正确性。仿真结果表明,该控制方法在保证系统良好的同步控制效果的同时加快了系统的响应速度。研究结果对于同类工程车辆悬挂系统的同步控制有借鉴意义。

基于相邻交叉耦合的四缸升降同步控制

针对四缸同步升降试验台的同步误差较大的问题,基于改进的相邻交叉耦合控制策略,结合液压缸位置误差和位置同步误差构造新的误差状态变量,采用系统辨识获得阀控缸模型参数,并结合滑模变结构控制算法,提出了四缸同步升降控制算法。四缸同步控制系统AMESim/Simulink联合仿真表明,该控制算法在液压缸精确跟踪输入信号的同时具有良好的同步控制效果,并且具有良好的鲁棒性。

重载液压平台的论域自适应模糊耦合同步控制

为了提高重型液压平台的控制精度和控制速度,提出了基于论域自适应模糊-相邻交叉耦合的同步控制方法。以4液压缸驱动的重型液压平台为研究对象,建立了液压平台同步控制的动力学方程和液压缸的状态空间方程。介绍了相邻交叉耦合同步控制原理,针对模糊控制论域尺度固定导致的模糊规则闲置问题,设计了论域随跟踪误差、误差变化率自适应变化方法,提出了基于自适应论域模糊控制的相邻交叉耦合同步控制方法。设计了4缸驱动液压实验平台,在多负载工况下进行验证可知,自适应论域模糊控制的最大俯仰角均值、最大滚转角均值、最大同步误差均值及调节时间均值都小于传统模糊控制、模糊PID控制及滑模控制。实验结果验证了自适应论域模糊控制在重型液压平台控制中的可行性。

自移式临时支架的异步耦合调平控制方法

首先设计了一种新兴的综掘巷道自移式超前支护装备并阐明了其装备组成及工艺原理,为确保其自移式临时支架在非水平底板环境下实现煤巷顶板的快速有效支护,提出了一种自移式临时支架的异步耦合多液压缸调平控制方法。基于煤巷地质成分不均造成的非水平底板工况与自移式临时支架的结构特性,采用了适用于自移式临时支架的逐最高点双向异步控制方法,并利用三维空间欧拉角法原理解算出了自移式临时支架支撑立柱液压缸的期望位移坐标值。然后针对自移式临时支架顶梁空间姿态调平过程中相邻支撑立柱液压缸之间同步误差的权重失衡问题,采用了多缸驱动下的相邻交叉耦合控制结构并构建了基于变权因子调节器的同步控制器,实现了对自移式临时支架支撑立柱相邻液压缸之间的同步误差精度优化。最终通过Interface Block模块实现了AMESim与Matlab/Simulink的情景交互,并进行了基于异步耦合调平控制模型的半实体物理联合仿真,仿真结果表明:异步耦合调平控制方法相较于模糊PID控制,可使得自移式临时支架的4个液压缸之间的同步误差值从±4 mm精确到±1 mm范围内,同时其同步误差的波动幅度更为均匀平缓不易于发生震颤现象,验证了所建立异步耦合调平控制方法的可行性与先进性。