Two-mode intelligent coordinating control of position for the welding positioner

A new intelligent control method for welding positioner is proposed. Applying an improved fuzzy controller and a variable PID controller, a two-mode intelligent coordinating controller ( TMICC ) is designed on basis of fuzzy logic and rules. The simulation and experimental results show that this control system can obtain better dynamic and static characteristics.

基于扩张状态观测器的伺服加载模糊滑模控制

针对电动伺服加载测试台存在的间隙、摩擦等非线性控制问题,以滑模变结构控制(SMC)为主体进行了加载控制器设计。分析伺服加载测试台整体结构,提出一种基于扩张状态扰动观测器(ESO)的模糊滑模控制(FSMC)策略。该策略在使用ESO针对伺服加载系统的外部干扰进行观测的基础上,设计了模糊控制对滑动模态面和滑模趋近律进行自适应调节,提高了系统的动态实时跟随能力和干扰补偿能力,并减小SMC控制器稳定时的抖振现象。仿真结果表明:所设计的基于扩张状态观测器的模糊滑模控制器(FSMC-ESO)对比传统SMC及PID控制具有更好的快速响应性和鲁棒性。

模糊自学习滑模变结构控制的研究及在直线AC伺服系统中的应用(英文)

滑模变结构控制 (SMSVC)是一种特殊的非线性控制策略 ,它对参数变化 ,负载扰动以及系统的不确定性有强的鲁棒性 .然而 ,系统的控制精度和稳定性受到由滑模开关控制所引起的抖振的影响 .在本文给出的方法中 ,抖振可以通过在传统的滑模控制中引入模糊自学习加以有效的抑制 ,而对SMVSC的强鲁棒性不产生影响 .

弹载永磁同步电机模糊滑模控制器设计

针对弹载永磁同步电机伺服控制系统,建立了表贴式弹载永磁同步电机矢量控制模型,设计了基于变指数趋近率的模糊滑模控制器。该方法将模糊控制思想引入滑模控制策略,通过模糊控制器动态调整滑模趋近律的相关参数,显著提升了系统的响应速度,同时有效削弱了滑模控制引起的抖振。最后,在MATLAB/Simulink平台对该方法进行了仿真。由实验结果可知,与传统的PI控制器相比,所提模糊滑模控制算法在提升系统响应速度方面具有显著优势,且展现出了较强的鲁棒性,完全能够满足系统对控制精度的严苛要求。

基于变死区补偿的模糊滑模电液比例伺服控制系统研究

针对比例阀控非对称液压缸控制中阀芯死区和缸的不对称性引起的误差,设计了一种带有变死区补偿的模糊滑模控制器,研究了这种控制器在空载和负值负载条件下的控制精度和稳定性.仿真结果表明,带有变死区补偿的滑模控制方法可以削弱阀芯死区特性和缸的不对称性带来的滞后和平顶现象.在空载实验中,带有变死区补偿的滑模控制方法的最大控制误差为±5 mm,带变死区补偿的模糊滑模控制方法的最大控制误差为±2.5 mm.在负值负载实验中,通过加入平衡阀,解决了活塞杆位移在20 kg负值负载条件下伸出时的抖动问题.

分数阶控制伺服电动机实验演示平台设计

分数阶控制技术是近20年控制领域兴起的一个研究方向。采用分数阶微积分,可更精确地描述复杂系统的动态特性和进行有效控制。以工业伺服系统常用的永磁同步交流电动机作为被控对象,在磁场定向的矢量控制模式下,对电动机的速度-位置环分别采用分数阶PI控制、分数阶自抗扰控制和分数阶滑模控制等技术,设计了电动机速度调节、位置伺服控制的一组综合实验,通过数字信号处理器TMS320F28335搭建了实验测试平台,实验结果验证了各设计方案的可行性。该综合实验用于本科生计算机控制系统实训和研究生控制工程实践环节,帮助学生领会先进控制技术的潜力,彰显精益求精的工匠精神。

RLPG电液定量伺服加注系统设计与仿真研究

为了实现RLPG的液体发射药自动加注,设计了其电液定量伺服加注系统。通过控制阀控定量缸中活塞位移实时调整无杆腔中发射药量,实际应用过程中,定量过程与复位过程、火炮发射过程无冲,可并行工作。针对电液伺服系统模型不确定性、非线性的特点,建立了其状态空间模型。为了改善滑模变结构控制的抖振现象,设计了该系统的模糊滑模变结构控制器。搭建了AMESim/Simulink联合仿真平台,在不同装药量下对系统进行仿真分析,结果表明,定量过程所需时间比RLPG发射时间与变装药活塞复位时间之和小得多,加注0.6283 L液体发射药共需0.95 s;随着装药量增加,系统定量精度有所下降,但均保持在99.85%以上。

基于自适应模糊滑模控制在交流伺服系统中的应用

在伺服电动机控制系统的使用中,由于电动机存在端部效应引起的动子磁链非正弦性、摩擦非线性以及负载的变化等都将使高精度位置伺服系统性能变坏,因此必须采用鲁棒性强的控制策略来抑制这些扰动。本文设计了一种带积分滑模面的自适应模糊滑模控制系统,并将其应用于伺服电动机的位置控制系统中。自适应模糊滑模控制系统由模糊控制和切换控制组成,运用模糊控制器来模拟反馈线性化控制率,使用切换控制来补偿滑模控制器的输出误差。调节算法是从李雅普洛夫稳定性理论得到的,从而可以保证系统的稳定性。经仿真验证,所设计的系统性能令人满意,而且对参数变化和外部负载扰动具有较强的鲁棒性。

某舰载火箭炮交流伺服系统并行复合控制方法

针对舰载火箭炮在发射过程中会受到风浪以及自身扰动的影响而导致射击精度和稳定性降低的问题,提出一种RBF神经网络滑模-模糊PID控制方法。利用RBF神经网络来削弱滑模的抖振,在误差较小时提高响应速度和鲁棒性;利用模糊规则对PID参数进行调整,在误差较大时提高控制精度。仿真结果表明:该复合控制策略可使舰载火箭炮交流伺服系统具有更高的射击精度和反应速度,提高系统性能。

智轨电车电机泵控液压转向系统伺服控制研究

转向系统作为智轨电车核心组成部分,主要用于智轨电车的多轴协同转向,实现无轨导向及轨迹跟随。为满足智轨电车转向系统响应的快速性、准确性和稳定性等动态特性要求,文章提出了一种针对智轨电车电机泵控液压转向系统的滑模变结构-模糊自适应混合伺服控制方法。该方法建立了智轨电车电机泵控液压转向系统仿真模型,基于空间矢量控制(SVPWM)技术,探究了永磁同步电机电流环、速度环、位置环三闭环控制策略。为改善控制性能,提出了电流环滑模控制,解决了电流易受干扰的问题;同时,提出了速度环和位置环的模糊自适应控制,解决了电机泵控转向外负载变化影响系统响应性能的问题。仿真试验结果表明,采用三闭环滑模变结构-模糊自适应混合伺服控制方法,智轨电车电机泵控转向系统转向响应时间小于1.5 s,转向精度小于0.2°,具有较佳的动态响应特性。

交流伺服系统模糊滑模控制器设计

针对交流伺服系统的位置控制 ,设计出一种新型滑模控制器 ,以前馈信号作为平均控制 ,采用模糊推理来调节开关控制的幅度。仿真研究表明 ,该控制器能较好地实现对指令信号的跟踪 ,具有较强的抗参数摄动和抗干扰能力 ,表现出良好的控制性能。

基于卡尔曼滤波器的交流伺服系统自适应滑模控制

为了减小负载转矩扰动和系统参数摄动对永磁同步电机控制系统的影响,提出了一种基于卡尔曼滤波器的自适应滑模速度控制器。该控制器由自适应律估计参数摄动项,用卡尔曼滤波器估计外部扰动项。设计了含积分作用的滑模面,以保证电机转速的无静差跟踪;采用了指数趋近律,以提高趋近速度并削弱抖振。卡尔曼滤波器估计得到的系统外部扰动前馈补偿至控制器的输出,用于有效降低滑模控制器的不连续切换项造成的系统抖振。实验结果显示:跟踪设定的600r/min转速时,控制器稳态转速精度达到±1r/min。电机在以600r/min稳速运行时,设计的控制器在1.6N·m的外部转矩扰动下的最大转速波动比传统PI控制器的转速波动减小了2%。仿真分析和实验数据表明基于卡尔曼滤波器的自适应滑模控制器对交流伺服控制系统具有较强的抗扰动性、鲁棒性以及良好的稳态性能。

基于模糊自学习的交流直线伺服系统滑模变结构控制

针对直接驱动直线式交流伺服系统，提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案。在常规的滑模控制中引入模糊自学习方法，在不影响滑模控制系统完全鲁棒性的情况下，有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振。仿真结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性，抖振得到了明显的抑制。系统具有良好的动、静态性能。

自适应模糊小波滑模控制在交流伺服系统中的应用

针对某武器大功率交流伺服系统的位置跟踪问题,提出了一种基于自适应模糊小波神经网络快速终端滑模控制(AFWN-FTSMC)方法。为使控制器的设计不依赖于被控对象的精确数学模型,采用自适应模糊小波神经网络控制器(AFWNC)逼近滑模控制中的等效控制部分,解决了由于系统的不确定性及干扰的存在而不能准确确定等效控制的问题;同时利用自适应PI控制来降低系统的抖动,并采用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该方法可以有效抑制抖振,提高系统的瞬态响应性能和控制精度,并且对结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。

基于推力观测器的直线式交流伺服系统滑模变结构控制

针对直线式直接驱动交流伺服系统，提出了一种新型滑模变结构控制方案。通过负载推力观测器的设计和扰动的前馈补偿，有效地削弱了变结构控制产生的抖振。在系统滑模设计中，采用积分补偿法进一步削弱系统的抖振。仿真和实验结果表明，该方案不但克服了直线式永磁同步机推力波动对系统性能的影响，而且对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性。

并联机床伺服系统双自适应模糊滑模控制

以并联机床的单通道对称阀控非对称液压缸为研究对象,提出一种适合该系统的将模糊控制、滑模控制、自适应控制三者有机结合的双自适应模糊滑模控制算法。仿真结果表明,采用所提方法使系统的输出渐进一致地收敛于参考输入信号,解决了对称滑阀控非对称液压缸系统存在的动态性能不对称、系统精度低、稳定性差等问题,可有效快速跟踪变化信号,对有界的干扰和参数摄动具有不变性。与常规PID控制相比,双自适应模糊滑模控制更适合于高阶非线性、强干扰的复杂系统,将此法应用于并联机床的液压控制系统可提高机床控制精度,改善机床动态性能,稳态误差仅为常规PID控制的20%。

基于模糊滑模控制器的伺服跟踪控制研究

为了有效地消除精密机床伺服进给系统的参数变化和外部扰动对其跟踪性能的影响,将滑模控制引入其伺服跟踪控制.文章将模糊逻辑与滑模控制相结合提出了一种简捷的模糊滑模控制器设计的方法以减小滑模控制器的颤抖.实验结果表明采用该方法设计的模糊滑模控制器与离散准滑模控制器相比具有较强的鲁棒性和跟踪性能.最后将该控制器用于超精密机床伺服跟踪控制取得了良好的控制效果.

交流伺服系统新型控制器的设计

本文速度环采用文献 1的模糊 -滑模控制结构 ,分析了在不同输入信号的作用下 ,位置调节器比例系数与系统动静态性能的关系。由此 ,设计了一种具有自学习功能的单神经元位置控制器 ,数字仿真和系统实验研究结果显示了良好的应用前景。

交流伺服系统的滑模变结构加速度控制法研究

本文提出了一种交流永磁同步电机伺服系统的变结构加速度控制法。通过对变结构系统进行加速度控制，可以大大削弱变结构控制产生的抖动，提高运行的平稳性和定位精度，减少能耗。理论分析和实验结果表明，本方法解决了变结构控制在原点附近和恒速运行区段中的抖动问题，而且结构简单，按照精度要求可方便地调节控制参数。

交流伺服系统的积分模糊滑模控制

针对交流伺服系统，提出一种积分模糊滑模控制方法。把模糊控制和滑模控制有机结合起来，并且引入积分环节，使系统不仅具有很强的鲁棒性和良好的控制性能，而且完全消除了滑模控制的高频颤动现象。仿真研究结果表明了这一方法的有效性。