闭环伺服系统的数学模型研究

在数控机床中,伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节,是数控系统的重要组成部分。伺服系统接受来自伺服控制器的进给脉冲,经变换和放大后转化为机床工作台的位移,使工作台跟随指令脉冲移动。本文研究的内容,就是伺服系统的数学模型分析,该研究结果为伺服系统的动、静态性能分析提供理论基础。

闭环伺服系统的稳态性能分析

在数控机床中 ,伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节 ,是数控系统的重要组成部分。本文讨论了伺服数控系统的数学模型 ,对闭环伺服系统的稳态性能进行了详细分析 ,同时给出了实验结果 ,设计了实物样机 。

锆钛酸铅镧陶瓷光致微位移的闭环伺服控制

利用锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷的光致形变效应,提出了一种光控微位移伺服系统,并通过实验对其闭环伺服控制特性进行研究。建立PLZT陶瓷光致微位移闭环伺服系统的多物理场耦合数学模型,通过静态实验对光照与光停阶段PLZT陶瓷光致形变表达式进行了参数识别。搭建了PLZT陶瓷光致微位移闭环伺服控制实验平台,基于ON-OFF控制策略,在不同光照强度下对PLZT陶瓷的光致微位移进行了闭环伺服控制实验。结果表明,通过对紫外光源施加ONOFF控制,能够实现PLZT陶瓷输出位移的闭环伺服控制。PLZT陶瓷输出位移曲线在伺服控制阶段出现超调量之后,围绕目标值上下波动。光致微位移伺服系统的响应速度、超调量与波高随着光照强度的增强而增加;在400mW/cm2光照强度下,PLZT陶瓷输出位移到达目标值的时间仅为100mW/cm2光照强度下的20%。实验结果为PLZT陶瓷在微驱动方面的工程应用奠定了基础。

基于神经网络的双闭环伺服系统自适应控制

针对双闭环伺服系统中传统自抗扰控制(ADRC)控制器待整定的参数较多且整定过程较复杂的问题,设计了一种基于径向基函数神经网络的ADRC控制器。考虑到组合控制律的独立性,设计线性状态误差反馈进一步降低参数整定复杂性。径向基函数神经网络将扩张状态观测器中的非线性误差增益作为其权值系数,在线辨识出被控对象的Jacobian信息,利用神经网络的自学习功能实现了ADRC的参数在线自整定。以永磁同步电机(PMSM)作为被控对象,通过MATLAB进行仿真。仿真结果证明,此控制策略有效地优化了伺服系统的静态性能和动态品质,实现了控制系统的高动态和高精度。

力平衡式加速度计闭环伺服系统动态数学模型

对力平衡加速度计的原理和在线测试方法进行了理论分析和实验研究 ,在工程实践中 ,依据加速度表系统数学模型的理论分析为基础 ,根据加速度表系统的具体线路 ,拟合出加速度表的系统开环传递函数。对系统进行在线测试并采用曲线拟合的算法 ,辨识出系统的数学模型。

半闭环伺服进给系统轴承支承结构刚度分析

分析了半闭环伺服进给系统轴承支承结构的刚度不足对数控机床进给精度的影响。

硅微Z轴谐振陀螺仪闭环伺服控制系统设计

根据自行设计的硅微Z轴谐振陀螺仪的工作原理,提出了闭环伺服控制系统模型,在对开环检测模型分析的基础上设计了闭环伺服控制系统,并用Matlab软件对闭环伺服系统的频域和时域特性进行了仿真分析,选取了合适的校正环节及优化参数,使系统有较高的稳定裕度和较好的动态特性。通过实验调试实现了初始检测电容差引起的信号以及正交信号的反馈抑制控制,达到了较高的控制精度。

大闭环伺服控制随钻智能导向钻井方法

深层油气资源量巨大,是全球油气开发的重要方向.随着钻井朝着深层(>4500 m)和超深层(>6000 m)发展,地质条件更加复杂,深层钻井泥浆信号传输速率受限,井下随钻测井等数据传输延迟,增加了钻井事故的频率及钻出储层的风险.当前井场智能决策钻井的方法不适用,井下自主智能钻进是未来深层超深层高效钻进的发展方向.本文借鉴无人驾驶汽车的理论技术架构,提出了一种大闭环伺服控制随钻智能导向钻井方法,集旋转导向、地质导向、随钻地震、电磁前探、随钻测量、信号传输、自动钻机等技术于一体,利用“边钻边学”的人工智能评价与决策方法,智能识别钻头前方油气藏甜点,智能决策钻进方向和钻速,并利用大闭环伺服控制实现井下钻头的自主智能导向和钻进.大闭环伺服控制随钻智能导向钻井架构包括钻进感知、智能决策与大闭环控制3个部分.钻进感知部分通过随钻测井数据获取钻头定位信息、井周地层及钻头前方特性参数,智能决策部分依据钻进感知部分获取的信息通过人工智能决策模型修正轨道和优化钻进策略,大闭环控制部分根据智能决策指令调整钻进方向和速度.本文在钻进感知部分采用支持向量机算法利用随钻测井数据进行岩性智能识别,优选随机森林算法和长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)循环神经网络对孔隙度、渗透率、饱和度和泥质含量进行评价.在智能决策部分优选随机森林算法对机械钻速进行预测与优化,均获得了高准确率.

闭环伺服系统的动态和稳态性能分析

在数控机床中,伺服系统是数控机床装置和机床的中间连接环节,是数控系统的重要组成部分。伺服系统接受来自伺服控制器的进给脉冲,经变换和放大转换为机床工作台的位移,使工作台跟随指令脉冲移动。文章讨论了伺服数控系统的数学模型,对闭环伺服系统的动态、稳态性能进行了详细的分析,该研究结果为伺服数控加工的控制精度提供了理论基础。

全闭环伺服机器人正运动学的研究

对于在各关节上采用编码器的伺服控制的机器人,虽然结构简单,但是由于各关节实际响应的结果与编码器反馈存在误差,所得的末端位姿的精确位置难以确定。为此,在很多场合下,都希望通过某种外部位姿直接给定手臂末端位姿的运动,实现机器人全闭环的伺服控制,但是由于牵扯到坐标系的变换,通常的基于关节伺服的齐次坐标变换矩阵无法直接使用,本文作者给出一种数学方法,利用该方法,可方便地推导各种坐标系间的变换矩阵,并且给出了全闭环伺服系统的正运动学及其研究方法。

闭环伺服系统的数学建模和性能分析

在数控机床中,伺服系统是数控机床装置和机床的中间连接环节,是数控系统的重要组成部分。伺服系统接受来自伺服控制器的进给脉冲,经变换和放大转换为机床工作台的位移,使工作台跟随指令脉冲移动。讨论了闭环伺服数控系统的数学模型,对闭环伺服系统的动态、静态性能进行了详细的分析,该研究结果为提高数控加工的控制精度提供了理论基础。

数控机床中半闭环伺服系统性能的探讨

根据数控机床的半闭环伺服系统的组成，讨论了伺服系统中各环节的传递函数及总的传递函数－ 然后分析了系统的动、静态性能－ 用劳斯判据分析伺服系统的稳定性条件。

脉冲——数字闭环伺服系统及其动态特性的研究

数控机床业已应用于我国的工业生产,对于零件形状复杂,加工对象经常变换,生产批量小的现象条件,采用数控加工,是快速经济且易于保证加工质量的理想方法。而数控机床的伺服系统是数控机床的关键部分,其特性将直接影响到数控机床的快速性,稳定性以及加工质量。伺服系统按讯号传输方式不同,分为开环系统和闭环统两大类型。由于闭环系统具有精度高,加工表面质量好等优点。

数控机床全闭环伺服系统应用研究

随着我国现代制造行业加工水平的不断提高,对数控机床的应用已经普及,尤其是全闭环数控机床在许多行业中的应用越来越多,如何提高数控机床尤其是大型数控机床的位置精度和加工精度,一直是全闭环数控机床的一大难题。

力平衡式加速度表闭环伺服系统动态数学模型的研究

对力平衡加速度表的原理和在线测试方法进行了理论分析和实验研究，在工程实践中，依据加速度表系统数学模型的理论分析为基础，根据加速度表系统的具体线路，拟合出加速度表系统的开环传递函数，对具体线路进行测试并采用曲线拟合的算法，辨识出加速度系统的数学模型，反映了采用计算机仿真和ＤＳＰ技术在工程实践中的作用，为系统性的进一步分析了打下了基础。

液压伺服闭环控制系统的SIMULINK仿真实现

介绍了一种由伺服阀和位移传感器构成的液压位置闭环控制系统，讲述了该系统的工作原 理，并推导出了该系统的动态响应数学表达式．以ＭＡＴＬＡＢ中动态仿真工具ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件包为 开发工具，将其应用于该液压伺服闭环控制系统的动态响应计算中，给出了动态响应仿真结果，为液 压系统的仿真计算提供了一种更加通用、准确。

精密光电跟踪转台的设计与伺服控制

以某型号电视制导导引头为背景,针对载体上光电跟踪系统的特点,设计研制了一种新型四轴精密光电跟踪转台。在介绍转台主要性能指标的基础上,从系统机械谐振、结构建模、元部件选型计算方面进行了详细分析和设计,给出了基于高速DSP控制器和数字滤波的复合闭环伺服控制策略和实现方案。实验测试结果达到预先制定的设计指标和精度要求,表明了系统设计方案的实用性和有效性。所设计转台能够在实验室条件下模拟弹、箭制导导引头和机载光电成像跟踪系统等的动力学特性和各种运动姿态,为实际系统的研制和改进提供重要参考依据和实验数据。

小型伺服式电动振动台

本文介绍一种用于标定（超）低频振动传感器的小型伺服振动台的原理和性能。振动台采用了闭环伺服技术,降低了低频段的失真度,拓宽了小型电动式振动台的低频使用范围,在小型振动台上实现了低频振动传感器的标定。

伺服电机控制技术的应用及发展趋向分析

围绕伺服电机控制技术,分析系统构成,介绍其优势,阐述了几种控制方法,并且总结了今后发展趋向,从而真正认识到伺服电机控制技术在各行各业中体现的应用优势。