基于重复补偿控制的交流伺服系统的PID控制

针对精密机床采用的交流伺服系统中,输出快速无超调地跟踪输入指令,控制精度高的要求,利用重复补偿控制的优点,将其与PID控制相结合形成一种基于重复补偿的PID控制结构,用于精密机床中交流伺服系统的位置控制,并在此基础上着重讨论了滤波器对控制效果的影响。从仿真结果可以看出,该控制方法提高了交流伺服系统对周期信号的跟踪精度。因精密机床常常进行重复性加工,在进行重复加工时各个自由度的输入信号为周期信号,因而所讨论的方法在精密机床领域有着很好的应用前景。

结合重复控制补偿和CMAC的液压伺服系统PID控制研究

目前液压伺服系统广泛应用于航空航天等高精尖领域,要求输出快速无超调地跟踪输入指令,并且控制精度高。针对液压伺服系统的强非线性特性和重复运动的特点,结合重复控制补偿和CMAC的优点,将CMAC和重复控制补偿与PID控制相结合构建一种复合PID控制器,用于液压伺服系统的位置控制。仿真结果表明:该复合PID控制方法与单纯的CMAC与PID并行的控制器相比,提高了系统对周期信号的跟踪精度,提高了系统的响应速度,增强了系统的抗干扰能力。

基于重复控制补偿的电液位置伺服系统分数阶PID控制

针对电液位置伺服系统参数时变和外负载干扰等不确定性,建立了电液位置伺服系统数学模型.为了提高电液位置伺服系统的跟踪精度,基于分数阶控制理论,引入重复控制回路,提出一种基于重复控制补偿的分数阶PID控制策略,采用Oustaloup滤波算法实现分数阶微积分运算.应用MATLAB/Simulink仿真软件对控制策略进行验证,分析了系统开环增益、伺服阀固有频率和阻尼比、动力机构固有频率和阻尼比等参数摄动时的跟踪效果.仿真结果表明:所提控制策略有效提高了电液位置伺服系统的跟踪精度,抗参数摄动能力较强,鲁棒性较好.

基于重复控制补偿的电液位置伺服系统PID控制

针对典型电液位置伺服系统,设计了基于重复控制补偿的PID控制器,并通过计算机仿真,再现了系统跟踪正弦信号时的系统响应。仿真结果表明,在该控制器下,电液位置伺服系统具有良好的动态性能。

基于CMAC和重复补偿的电脑横机伺服控制方法研究

针对电脑横机伺服控制中机头定位稳、快、准的要求,分析了横机机头伺服控制系统的工作原理、定位过程和影响因素,建立了机头运动的数学模型,阐述了CMAC小脑模型神经网络的优点,并将其与重复补偿控制相结合,提出一种基于CMAC和重复补偿控制的复合PID控制方法。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,该方法提高了横机机头伺服系统对周期信号的跟踪精度和系统的响应速度,有较高的实用价值。

重复控制补偿的PID电液伺服位置控制

针对液压伺服系统难以精确控制的特点,采用重复控制补偿的高精度PID进行控制。通过建立数学模型并在Simulink中对电液位置伺服系统进行仿真,研究表明该控制策略应用在电液位置伺服控制系统中跟踪性能好、精度高。

复合前馈补偿的超磁致伸缩执行器精密伺服控制

研究了一种内嵌超磁致伸缩执行器(GMA)的智能镗削装置,针对GMA迟滞非线性,给出了一种基于复合前馈补偿的精密伺服控制方法。简要介绍了经典Preisach迟滞数值模型的实现方法,给出了一种基于迭代的迟滞非线性补偿方法以避免直接求取Preisach逆模型。讨论了迭代算法的实现步骤,验证了算法的可行性。分析了异圆销孔的镗削加工特点,在迭代补偿的基础上设计了重复控制补偿器,并结合两种补偿方法,给出了一种基于复合前馈补偿的PID控制方法,最后通过实验检验了方法的有效性。实验结果表明:在开环情况下,所给的迭代算法可以将GMA的迟滞非线性由补偿前的-15.7%^+11.8%减小到-4.6%^+5.2%,而基于复合前馈补偿的PID控制则可将误差进一步减小到±1μm以内。实验表明,迭代补偿算法是有效的,该算法在补偿迟滞非线性的同时可避免直接求取Preisach逆模型,而基于复合前馈补偿的PID控制方法还可进一步提高GMA的控制精度。

基于重复控制的六自由度转台控制系统

在分析六自由度电动转台控制系统工作原理的基础上,针对驱动电动台的永磁同步电机采用传统PID控制电动台速度时,会产生周期性的速度偏差,致使其控制精度大大降低这一问题,通过对永磁同步电机的转速环进行数学建模,提出利用重复控制理论来设计电动台的速度补偿系统的思想,然后对传统PID和重复控制补偿系统2种控制器进行了设计与仿真。仿真结果表明,经过几个周期后,具有重复补偿的控制系统的跟踪误差逐渐减小,而传统的PID控制器则一直保持较大的跟踪误差。在Matlab/Simulink xPC Target实时开发环境下建立电动台速度实时控制系统,采用快速原型控制方式具有系统组建方便、成本低、开发周期短等特点。试验表明重复控制补偿系统对转台的速度控制具有很大的改进,从而为电动台的精确控制奠定了基础。

基于改进重复控制的不间断电源谐波抑制方法

针对传统重复控制相位超前补偿不当导致控制系统抑制不间断电源输出电压谐波效果不佳的问题,提出了一种基于组合相位超前补偿的精确补偿重复控制系统相位滞后的新方法。首先,对不间断供电电源中单相PWM逆变器进行了建模,并给出直接重复控制系统及其稳定条件;然后,设计了基于组合相位超前补偿方法、重复控制器的低通滤波器和内模滤波器;最后,通过实验验证了所提出的改进重复控制能够降低输出电压谐波,提高应急电源中逆变器输出电压波形质量。

基于X-Y定位平台的力/位置混合控制

在确定了X-Y定位平台系统数学模型的基础上,提出了一种力/位置混合控制方法。在位置控制部分,采用了基于重复控制补偿的PID控制方法。用重复控制作为误差补偿与传统简单的PID控制器相结合作为位置控制部分所采用的控制算法。在力控制回路中采用一种自适应模糊控制方法。通过引入一个切换函数来确定控制律形式,根据所设计的模糊规则对变量进行模糊化,通过解模糊得到控制律结果,自适应律是通过调制饱和度得到的。仿真结果表明,该控制方法能使系统的自适应能力和鲁棒性均有显著改善。

基于双DSP+FPGA的三相逆变器的设计与实现

首先采用双闭环PI控制算法设计三相逆变器,虽然能实现高动态特性,不过不能满足高质量的稳态波形。在双闭环PI的基础上加重复控制补偿,建立MATLAB仿真,将DSP的高速运算及高效通讯能力和FPGA逻辑处理能力相结合,构成双DSP+FPGA硬件构架,使得在双闭环PI控制的基础上加上重复控制补偿算法能够在硬件中高效精确地实现。