Lenze伺服控制器在复卷分切机中的应用

介绍了复卷分切机系统组成和控制原理,着重阐述Lenze9326伺服控制器集成CAN总线系统及变转矩锥度张力控制系统的实现策略。

数控压机伺服控制系统复合控制器I-ABC与PID优化

为了提高数控压机伺服控制系统的控制精度,针对伺服控制系统运行控制过程构建数学模型,在人工蜂群算法基础上融入了云分析模型,之后采用改进人工蜂群算法(Improved Artificial Bee Colony,I-ABC)调节比例-积分-微分(Proportional Integral Differential,PID)参数,建立了一种复合控制方法。研究结果表明:以I-ABC进行PID控制时,可以使幅度差降低到0.4%,相位差基本在-0.54°之内,系统加载精度也获得了明显提升,表现出了更优的跟踪性能。以I-ABC进行PID控制时,能够对多余力起到明显抑制作用,响应速度也获得明显提升,可以有效满足系统的准确控制要求。在系统内加入干扰信号,引入I-ABC实施PID调节可以减小系统超调量,还可以获得更短调节时间,使系统获得更强抗干扰性能。

一种用于电液位置伺服系统控制的高阶滑模控制器的设计

这里提出了一种用于电液位置伺服系统控制的高阶滑模控制器的设计,以提高电液位置伺服系统的控制准确度。从电液伺服系统的构造出发,分析了其组成结果与工作过程。以外界输入电压为依据,求取了滑阀的动力学模型,通过液压缸两个子缸压力差值形成的负载压力,计算出了滑阀动态运动时产生的流量,并通过负载压力得出了负载的位移平衡方程,进而以滑阀位移、负载位移及输入电压等系统的状态参数,获取了电液伺服系统的动力学模型。引入超螺旋控制器和广义超螺旋控制器的一般表达形式,以输入电压误差及负载位移误差为依据,构造了系统的滑动面函数,并将滑动面函数的导师与超螺旋控制器相结合,构造了基于超螺旋控制器的滑模控制器,为了提高系统的收敛速度,在基于超螺旋控制器的滑模控制器的基础上,借助广义超螺旋控制器,构造了高阶滑模控制器,以对电液位置伺服系统进行控制。实验结果表明,所提算法不仅具有较好的响应速度,而且对电液位置伺服系统的控制准确度较高,在对目标轨迹跟踪时,所提方法比模糊干扰观测器方法的跟踪准确度提高了33.11%。说明所提方法对电液位置伺服系统具有较好的控制性能。

Lenze将在L-force系列伺服控制器中集成ETHERNET Powerlink

日前，Lenze公司决定把ETHERNET Powerlink(EPL)集成到新型L-force 9400系列伺服控制器中，为其构建一个功能强大的运动控制总线。EPL将作为内建开放式CAN系统总线的补充，以满足某些具有硬实时性要求的应用领域之需。

基于H_(∞)控制器的阀控非对称缸位置伺服系统控制

以阀控非对称缸位置伺服系统为研究对象,建立其数学模型;针对负载突变及油液弹性模量变化提出了H∞鲁棒控制方法,从频域上分析了控制器对系统动态性能和稳态性能的影响。采用AMESim和MATLAB/Simulink搭建了阀控非对称缸位置伺服系统的联合仿真模型,对不同工况下控制器的跟踪精度及抗扰能力进行仿真研究。最后,通过油缸加载实验测试平台对仿真结果进行进一步验证。结果表明:所设计的H∞控制器提高了系统的快速性和鲁棒性,相比于PID控制下系统正弦响应结果,H∞控制器的最大跟踪误差在无负载工况下降低了48.8%,在负载突变工况下降低了56.25%;同时阶跃响应时间缩短了7.5%。

多电飞机中高效高功率密度伺服控制器设计

高效、高功率密度和高功重比是飞机电力作动系统伺服控制器的发展趋势。分析了限制伺服控制器功率密度提升的关键因素,从功率器件、母线电容和机械结构展开研究。采用分立SiC器件多管并联方案,通过权衡效率和功率密度设计功率器件的并联数量;建立电容电流应力、电压纹波与电容的数学关系,给出了最小体积的电容设计方案;采用立体式板卡和双面贴装散热设计了紧凑型机械结构来提升功率密度。最后设计出功率50 kW、功率密度11 kW/L的样机。

一种货舱门伺服控制器的设计与仿真

为降低某型窄体客机货舱门机电作动器(EMA)的功率需求,并有效控制未知扰动对控制器的影响,提出了一种融合速度比例积分(PI)控制器和电流滞环跟踪控制算法。首先,对EMA工作过程中的复杂载荷工况进行深入分析,从而获得货舱门在实际工作过程中的负载特性。其次,基于货舱门负载特性对控制器的运动控制过程功率需求进行了匹配设计,实现了控制器的架构和主要功能电路的设计。最后,为验证所提出控制策略的有效性,在MATLAB/Simulink软件中构建了控制器的模型,并对货舱门开关门运动过程进行仿真。仿真结果证明所提出的控制策略能够将转速波动范围控制在±120 r/min以内,有效降低了系统的功率,还显著提升了控制器对外部扰动的动态响应能力。

基于自抗扰控制器的转台伺服系统位置控制研究

针对转台伺服系统具有非线性和参数时变性特点,提出一种基于自抗扰控制器的位置控制方法。首先,建立转台伺服系统的数学模型,将转速控制等效为一阶惯性环节,得到简化后的系统传递函数模型。其次,设计自抗扰控制器,研究二阶跟踪微分器、扩张状态观测器和误差反馈控制律。最后,在MATLAB/Simulink和CODESYS中完成自抗扰控制算法的仿真研究,并在实验平台进行验证。实验结果表明,与PID控制器相比,基于自抗扰控制器的转台伺服系统位置跟踪精度高、动态响应速度快、鲁棒性好。

电磁兼容风险评估技术在飞机某系统伺服控制器设计的应用

飞机某系统伺服控制器电机驱动电路产生的电磁骚扰起始频率低,功率大。产品设计过程中,常常仅依靠设计电源滤波器通过GJB151B-2013标准CE102电源线传导发射测试项,电源滤波器体积、重量较大。而飞机对机载设备轻量化的要求日益严格,飞机减重后,同样的动力基础下,油耗更低、运力更高、飞行距离更远,还能带来一系列的绿色经济效益。飞机减重意义重大,要“为减轻每一克重量而奋斗”。本文在伺服控制器设计阶段,应用电磁兼容风险评估技术,确定伺服控制器CE102测试项的关键风险要素,识别伺服控制器的电磁兼容设计风险,制定伺服控制器的电磁兼容设计方案,而不是仅依靠设计电源滤波器通过CE102测试项。结果表明设计效果显著,CE102测试项一次性通过试验,满足GJB151B-2013标准要求,滤波器体积减小42%,重量减轻约40%。

利用SIEMENS控制器对LENZE变频器进行过程控制

文中利用SIMENSS7-300控制器对82系列LENZE变频器进行过程控制。通过step7软件编写程序,经过PROFIBUS-DP总线读取过程通道中的状态字,根据变频器所处工作状态发送控制字给过程通道,完成变频器从上电、使能到正常操作的全过程。

基于自抗扰控制器的永磁同步电机位置伺服系统

设计了一种新颖的基于自抗扰控制器的永磁同步电动机位置伺服系统。该系统通过跟踪-微分器为给定位置信号提供一个过渡过程,克服了系统响应速度和超调之间的矛盾,使得系统响应快且没有超调;通过扩展状态观测器将系统的负载、转动惯量和定子电阻等参数变化带来的扰动观测出来并加以补偿,提高了系统的抗干扰能力;通过非线性状态误差反馈律实现了“小误差大增益,大误差小增益”的非线性控制,提高了控制精度。仿真结果表明,该系统具有响应快、无超调、稳态精度高的特点,对负载、转动惯量和定子电阻的变化具有很强的鲁棒性。

光电跟踪系统自抗扰伺服控制器的设计

考虑系统扰动对光电跟踪伺服系统精度的影响,提出了采用自抗扰的控制方案,并分析了实现自抗扰的工作原理。对某型光电跟踪系统进行了结构分析,将目标运动速度视为外部扰动,系统内部参数摄动视为内部扰动,采用扩张状态观测器从系统响应的输入、输出信号中估计出扰动,并进一步用跟踪微分器提取扰动的一阶导数来提高对扰动的估计精度,以最大程度地补偿扰动。实验结果表明,在载体扰动下,跟踪最大角速度为40mrad/s,最大角加速度为8mrad/s2,机动目标的误差<0.1mrad,且响应速度快,超调<10%。该方案结构简单,控制鲁棒性强;无需额外的传感器对目标运动进行测量、滤波和预测,即可有效提高系统高精度捕获、跟踪快速机动目标的能力。

基于模糊自抗扰控制器的永磁同步电动机伺服系统

针对永磁同步电机伺服系统要求高精度、快速响应及稳态性能好等问题,该文设计了一种新型永磁同步电动机模糊自抗扰位置伺服控制系统。首先,根据自抗扰与模糊控制原理,设计了模糊自抗扰控制器;其次,通过对位置速度环控制器的改进,使得在保持原自抗扰控制器特点的同时减少了可调参数,改善了系统控制性能,并在此基础上,对交轴输出方程进行分析,提出了一种新的位置环模糊自抗扰控制方案,在保证系统动态性能的同时,提高了抗负载扰动的能力;最后,通过仿真和实验验证,改进后的系统具有响应速度快、无超调、控制精度高的特点,对负载及系统内部参数变化具有很强的鲁棒性。

基于TCP/IP网络的远程伺服控制系统中的动态模糊控制器

文中提出的动态模糊控制器可按网络中不断变化的传输延时 ,根据最佳参数库不断地调整其控制参数 ,使系统保持稳定并使输出达到一定的性能指标要求。由于模糊控制不依赖于准确的被控对象模型 ,这样就避免了模型误差对控制效果的影响 ,更有助于该系统的实用化。

基于DSP的多轴伺服控制器设计及其在灵巧手中的应用

讨论了一种采用电机控制专用DSP及FPGA设计的 9轴电机伺服运动控制器。与采用通用DSP设计的多轴电机伺服运动控制器相比 ,该控制器具有较高的集成度和优良的性能价格比 ,便于降低机电系统的成本 ,减小机电系统体积。试验表明 ,该控制器性能稳定可靠 ,可满足多轴电机伺服运动控制的需要 ,已成功应用于 16自由度多指灵巧手控制系统设计。该运动控制器在各类型机器人系统 。

利用SIEMENS控制器对LENZE变频器进行参数写入

利用SIMENSS7-300控制器对82系列LENZE变频器进行参数写入。通过step7软件编写程序,将预写入的所有参数经过PROFIBUS-DP总线一次性传送给变频器参数通道,并将完成传参后的变频器的相关数据保存到与之对应的数据块中。

高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计

详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机（ＰＭＬＳＭ）驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先，在空载情况下，由静态实验获得非线性摩擦系数模型，通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次，由递推最小二乘估计器ＲＬＳ和负载扰动力观测器构成的估计器，估计动子质量、粘滞摩擦系数和负载扰动力。设计积分—比例ＩＰ位置控制器以满足跟踪指令和抑制扰动。将观测的负载扰动力前馈，进一步增强系统的鲁棒性。

光电伺服控制系统多回路内模控制器分析与设计

针对光电稳定平台中伺服控制系统的模型不确定性、内外部扰动和传感器误差等各项因素,提出基于多回路、双自由度内模控制的稳定环控制器设计方法,实现对各项误差因素的控制器分层设计。首先,对伺服控制系统的单回路控制结构和多回路内模控制结构进行描述,并深入分析了两者的误差扰动和模型扰动抑制性能;然后,详细讨论了多回路内模控制结构中,电流环、速度环和稳定环控制器的详细设计过程,并给出基于双DSP的伺服控制系统硬件电路设计和软件流程实现。最后,系统的时域特性实验和载体姿态扰动、摩擦力矩干扰、模型参数摄动实验表明:多回路内模控制结构具有良好的指令跟踪精度、扰动抑制性能和鲁棒特性,最终的稳定精度达到0.006°(0.1 mrad)。

基于AMR的多轴伺服控制器设计及其应用

讨论了一种采用ARM处理器及FPGA设计的7轴电动机伺服运动控制器。与采用传统的MCU设计的多轴电动机伺服运动控制器相比,该控制器具有较高的集成度和灵活性,便于用户实现较为复杂的算法。试验表明,控制器性能稳定可靠,能够满足多轴电动机伺服运动控制的需要,已成功应用于7自由度数据臂力反馈控制系统设计。

基于DSP的光电跟踪架伺服控制器的设计

光电经纬仪是现代靶场中用来测量空中飞行目标参数的一种复杂贵重的精密测角仪器,其中伺服系统是经纬仪的重要组成部分;目前的经纬仪跟踪架伺服控制器通常是由PC104系统完成通讯、检测等功能,然而随着要求光电跟踪架功能的不断增加和检测精度的不断提高,因此这里从实用出发,设计了基于TMS320LF2407 DSP的伺服控制器;由于TMS320LF2407的特点,该控制器与PC104系统相比减小了体积,增加了可靠性,提高了运算速度和能力,并且该控制器应用在所内某型号经纬仪上效果很好,值得在相关的研究所中推广。