基于补偿模糊神经网络的BLDCM伺服控制

为了实现无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对系统多变量、非线性、强耦合、时变的特点,提出了一种基于补偿模糊神经网络控制器(CFNNC)的设计方法.该控制器将补偿模糊逻辑和神经网络相结合,引入了模糊神经元,使网络既能适当调整输入、输出模糊隶属函数,又能借助于补偿逻辑算法动态地优化模糊推理,大大提高了网络的容错性、稳定性和训练速度.仿真和在DSP控制系统上的实验结果表明,采用补偿模糊神经网络控制器,系统响应快、精度高、鲁棒性强,动态特性明显优于传统PID控制.

PWM BDCM 高精度伺服系统设计与实现

介绍了由无刷直流力矩电机与ＰＷＭ功放装置构成的高精度伺服系统结构与原理，进行了系统动态设计和前馈补偿设计，分析了系统对参数变化的鲁棒性最后，给出了实际系统台面运行的试验结果试验结果表明伺服系统构成方案是可行的。

BLDC位置伺服系统的离散滑模输出反馈控制

研究了有界不确定离散时间系统的输出反馈滑模控制设计问题。提出一种基于多速率采样输出反馈和幂次函数趋近律的离散滑模控制方法,并将研究结果用于设计无刷直流电机位置伺服系统。该方法仅需已知位置信号即可完成位置伺服系统的设计。理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以消除系统抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和强鲁棒性。

反演滑模控制在BLDCM伺服系统中的应用

无刷直流电机(BLDCM)由于其优越的性能而广泛应用于伺服控制系统中,但在一些不确定伺服系统中,参数摄动和外加干扰影响了系统的动、静态性能和鲁棒性。针对这一问题,将反演控制方法与滑模控制方法相结合,对名义模型设计反演控制器,实际系统的不确定部分由滑模控制器来补偿,从而实现了伺服系统的鲁棒控制。仿真实验结果表明,该控制器增强了无刷直流电机位置伺服系统的抗干扰能力和鲁棒性,控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号。

基于改进双态粒子群算法的BLDCM分数阶控制器

针对将普通PID控制器或智能PID控制器作为BLDCM伺服控制系统时出现灵活度及控制精度不高的问题,提出一种改进的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器,通过改进的双态粒子群算法对分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器参数整定的方法。仿真和实验结果都证明:改进的双态粒子群算法可以克服普通粒子群算法容易陷入局部最小解及收敛速度慢的不足,该方法具有更好的控制精度和鲁棒性,可以提高BLDCM伺服系统的控制精度、灵活度及抗干扰性。

永磁同步伺服电动机研究

针对人们对伺服电动机在概念认知上的模糊与混乱现象,文章从控制工程角度给出关于伺服电动机的一个统一定义。另外,就三相永磁同步伺服电动机与直流无刷电动机的关系与区别进行了剖析,将这两种伺服电动机统一到永磁同步伺服电动机这个类属之中。

离心式作动器及驱动系统研究与实现

作动器系统作为直升机结构响应主动控制系统(active control of structure response, ACSR)执行元件的重要核心部件,其控制性能直接关系到振动的抑制效果。研制了一套基于永磁无刷直流电机驱动的离心式作动器原理样机,详细阐述了系统组成及工作原理,论述了作动器输出力频率、幅值和相位的调节方式,建立了偏心块的输出力方程,选取了MAXON公司生产的EC60 flat 411 678无刷电机作为驱动源。设计了作动器伺服控制系统,针对功率驱动中的隔离直流电源、自举二极管、自举电容、电流驱动能力及母线支撑电容等关键参数进行了详细设计。通过实验验证,电机转速误差最终被控制为1%以内,位置响应时间小于50 ms,振动抑制在0.001 5g(g为重力加速度)以下,取得了较好的控制性能,为离心式作动器系统在直升机平台的应用奠定了基础。

基于PLC的电动摇臂伺服驱动系统设计

在工业机器人领域中,伺服系统得到了广泛的应用。为了克服普通电动摇臂操作精度低、臂杆移动不平稳以及定位不精准等缺陷,提高电动摇臂的控制性能,设计了一种以西门子S7-200 PLC为主控制器的直流无刷电机伺服系统。介绍了伺服控制系统原理及组成,从硬件设计和对多种运动状态编程两个角度,阐述了电动摇臂伺服系统的设计方案。实验结果表明,该系统控制精度较高,响应速率较快,抗干扰能力强,验证了方案的可行性。

高过载高响应小型双通道舵机的设计

根据某型制导炮弹高过载、高响应以及小型化的需求,本文设计了一款以直流无刷电机为控制对象,控制策略为电流、位置、速度三闭环反馈控制系统的双通道电动舵机。确定电机定制要求并对减速机构进行设计,再通过机械结构优化设计,提高设备的抗高过载性能。舵机以GD32F407为主控制器,驱动电路采用Ir2136S三相桥驱动芯片与MOS管组成的全桥电路。试验结果表明,设备具有良好的转速跟随性能,角速度大于240°/s,调节时间小于70 ms,频带宽度可达18 Hz,加载超调量为0.25%,稳态误差≤0.25°,满足设计要求。

井下高温电机伺服控制器的设计与实现

电机伺服控制器是井下各类伺服装备的重要组成部分,而井下的高温高压工况对于伺服控制电路的小型化、耐高温性能、高可靠性都提出了极高要求。针对我国石油领域电机伺服控制设备长期依赖进口的现状,设计了一款井下高温电机伺服控制器,配套某高温直流无刷电机组成的伺服机构使用,经测试可长期稳定工作在150℃环境下,具备耐高温、低温升、高可靠的特点,并在井下的电控流量阀设备上得到了成功应用。该产品的成功应用可为其他耐高温电机伺服控制器的的工程研制提供参考。

基于DSP的永磁无刷直流伺服电机全数字控制系统

介绍了一种全数字稀土永磁无刷直流方波电机的伺服系统。该系统以DSP F2 40为核心 ,采用IR2 130、IPM组成功率变换器与驱动电路 ,实现了全数字PWM控制 ,系统结构简单、有效。实验结果表明 ,系统调速范围宽 ,控制性能好。

双余度机载永磁无刷直流伺服系统转矩均衡性

电动静液压作动器(EHA)作为飞行器舵机集成一体化作动系统具有体积小、功率密度高的优点,EHA以双余度稀土永磁无刷直流伺服系统作为执行机构提高了舵机工作的可靠性。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较,确定了系统的拓扑结构。详细分析了双余度电机电磁转矩纷争产生的原因与后果,提出了以位置交叉反馈与分段线性插值消除转矩纷争的方法。实验证明,该方法易于工程实现,能消除余度间转矩纷争现象。系统带宽5Hz,满足现代飞行器作动系统的要求,在未来功率电传的飞控系统中具有应用前景。

无刷直流电动机伺服系统结构设计及动态特性分析

概述无刷直流电动机伺服系统的应用及特性，设计了一种无刷直流电动机伺服系统的结构，对该无刷直流伺服系统的动态特性进行分析，给出了实验结果和结论。

双余度无刷电动机位置伺服系统仿真与试验

建立了稀土永磁(rare earth permanent magnet,REPM)双余度无刷直流电动机(dual-redundancy brushless DC motor,DR-BLDCM)位置伺服系统的位置、速度、电流三闭环数学模型,针对并联型隔槽嵌放式DR-BLDCM的结构,采用磁感应强度波形分析方法,得到了该电机在每极每相槽数q=1时的每相自感和相间互感的计算公式,并给出了在q=2和q=3时的自感和互感的参数修正关系。在Matlab/Simulink环境下,构建了基于Matlab的系统仿真模型,采用一种实用的正弦波消顶方法,即用消去顶部的正弦波来代替梯形波,减小了系统仿真过程的计算量。通过对DR-BLDCM位置伺服系统实际参数的动态性能仿真,得到了位置伺服系统阶跃响应和频率响应曲线。仿真曲线与DR-BLDCM电动舵机实际系统试验结果一致,从而验证了DR-BLDCM自感和互感算法及此类系统模型的有效性。

电气/机械混合四余度无刷直流力矩电动机控制系统

设计了应用于直接驱动作动器(direct drive actuator,DDA)的电气/机械混合四余度无刷直流力矩电动机控制系统。为了解决DDA系统存在的小角度响应和系统稳定性这2个关键问题,在位置环加电流环的双闭环结构中引入了基于转速调节的电流限幅,位置环采用了适应小偏差输入的变结构PID控制算法。通过基于转速调节的电流限幅有效的提高了系统的稳定性,位置环采用的变结构PID控制算法保证了小角度响应的精度。同时,采用该控制方法后,系统具有较高的频响特性,在运行过程中能够实现余度平稳切换。DDA平台的实验结果充分验证了所设计的电气/机械混合四余度无刷直流力矩电动机控制系统的有效性。

基于FPGA的无刷直流电机舵机控制器设计

针对无刷直流电机的运行特点,建立了以FPGA芯片为核心的相互独立的四轴无刷直流电机舵机伺服控制系统。利用VHDL语言设计了各功能硬件模块和NIOS软核处理器,并用C语言编程在软核中实现了针对无刷直流电机的带前馈的电流、速度和位置三闭环软件控制算法。整个控制系统体积小、可靠性高、灵活性强,实现了全数字控制。通过实验验证了基于FPGA芯片的无刷直流电机舵机全数字化控制器的先进性。

基于DSP的无刷直流电机舵机位置伺服系统

介绍应用DSP芯片TMS320LF2407A设计了全数字无刷直流电机的导弹舵机伺服系统,分析了系统的组成,充分利用了DSP芯片适合于电机运动控制系统的特点,设计了电流、速度和位置三闭环控制的无刷直流电动机系统,提出硬件设计和软件实现方法及DSP控制算法,使得整个系统具有更高的可靠性。试验结果表明,系统具有良好的动态和静态特性。

一种数字无刷电动舵机的原理建模

运用电力电子仿真、机械仿真和控制系统仿真,充分考虑各个组件的非线性,通过对各部分的建模分析,从原理结构上建立适用于无刷直流电机和减速机构模式的导弹舵机系统精确仿真模型,可以在舵机整个工作频段和舵偏角范围进行精确仿真。通过对仿真数据与实测数据的比较,仿真曲线和实测曲线基本吻合,验证了模型的可用性。

高精度机电伺服控制系统

采用一种新型的多模态PID控制与模糊控制相结合算法的控制方法实现高精度机电伺服控制系统。详细介绍了控制系统采用的硬件结构和位置环、电流环和速度环三闭环控制方法。

基于DSP的无刷直流伺服电动机模拟控制设计

传统的模拟信号控制电机有着控制精度低、响应速度慢、超调量大等问题。针对无刷直流电机的应用前景和在复杂环境下高精度稳定控制、响应速度快等要求,以TMS320F2812为核心设计控制电路输出PWM波形,来模拟控制无刷直流伺服电动机转动,并通过占空比的改变来实现高精度转速调节的功能。该设计使用按键来进行参数调整,通过LCD显示模块显示占空比,频率等相关信息,显示直观。