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。

火控雷达伺服系统仿真研究

某型车载火控雷达以直流力矩电机、光纤陀螺为主要器件构成三闭环控制系统。本文利用Matlab对此伺服系统的电流环、速度环以及位置环进行了建模及仿真。最后利用跟踪模拟航路验证了仿真设计的有效性。

直流力矩电机力矩波动的自适应补偿控制

为解决伺服系统在低速状态下其电机力矩波动影响速度稳定性的问题,提出了一种基于自适应补偿的控制策略。从电机结构出发,分析了电机力矩波动产生的机理,建立了力矩波动的数学模型,提出了基于鲁棒自适应的控制策略。系统控制器由两部分组成:超前-滞后校正用于保证系统的名义稳定性和鲁棒性;自适应补偿控制则采用最小二乘法在线辨识力矩波动,并给予自适应补偿。实验结果显示:与仅使用超前-滞后方法相比,当采用自适应补偿时,速度波动的峰-峰值由4.21%下降到1.77%,均方根值由0.97%下降为0.39%,得到的结果说明提出的方法能够有效降低电机力矩波动对速度稳定度的不利影响。

光电跟踪系统力矩波动的自抗扰控制

为解决光电跟踪伺服系统受电机力矩波动影响产生的速度波动问题,提出了一种改进的自抗扰控制策略进行力矩波动补偿。该算法主要由两部分组成:通过扩张状态观测器辨识出系统扰动,然后将该扰动前馈到系统控制量中去,构成复合校正系统;反馈通道中采用两参数的比例微分控制器,可以保证系统的稳定性和良好的动态特性。仿真分析和实验结果表明:与同等闭环控制带宽的PI控制器相比,自抗扰控制器可以提高系统对扰动力矩的抑制能力,采用自抗扰补偿时,速度误差的峰值由1.88%降低到0.65%,速度误差的均方根值由0.8%降低到0.2%。实验结果证明提出的方法能够有效降低电机力矩波动的影响,提高速度平稳性。

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。

滑模自适应控制在光电稳定平台中的应用

针对高精度光电伺服稳定平台系统中摩擦和各种非线性干扰对跟踪精度的影响问题,提出了一种基于LuGre摩擦模型的积分型滑模自适应控制算法。首先建立了基于动态LuGre摩擦的伺服系统模型,根据LuGre模型,构造了一个非线性观测器来估计摩擦中的未知状态变量;然后设计积分型滑模自适应控制算法实现摩擦补偿和各种扰动的估计,通过设计最优的反馈控制律,保证了积分型滑模的收敛速度,并引入自适应思想设计滑模控制器,有效的减弱了滑模控制中的颤抖现象;最后利用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明:所提方法有效的抑制了摩擦等各种干扰对稳定平台系统的影响,在提高系统跟踪精度的同时增强了系统的鲁棒性能,该方法也简化了设计过程,具有一定的应用价值。

有限转角直流力矩电机位置伺服驱动器设计

介绍了有限转角直流力矩电机在天然气发动机中的应用。作为天然气发动机电子调速系统的关键组成部分,电机位置伺服驱动器技术一直由外国公司垄断。利用MC9S12型单片机,结合电机位置反馈和电枢电流检测,研制出数字式PWM电机位置伺服驱动器。驱动器充分利用单片机的内嵌资源,在软件上实现了伺服系统经典的位置、速度和电流三闭环控制策略。试验结果表明,系统取得了较高的控制精度,并具有结构简单、参数调整方便等优点,成功应用于生产实践。

非理想梯形波反电势永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

为了提高磁悬浮控制力矩陀螺(magnetically suspended control moment gyro,MSCMG)框架伺服的精度与稳定度,针对永磁无刷直流力矩电机(permanent magnet brushless DC motor,PMBLDCM)非理想梯形波造成的换相转矩脉动,分析指出了换相反电势不平衡是造成转矩脉动产生的又一原因,且是影响低速力矩电机换相转矩脉动的主要因素。在单一直流母线电流反馈的基础上,提出了一种换相转矩自平衡控制方法,其中包括换相转矩平衡点观测器和角加速度的快速最优估计算法,有效的抑制了换相转矩脉动,提高了低速时的速率伺服精度与稳定度。

无刷直流力矩电机驱动高性能伺服系统研究

文章介绍了一种采用无刷直流力矩电机驱动的高性能伺服系统 ,通过硬件和软件的合理设计 ,获得了较好的动。

小型雷达伺服系统控制器的设计与研究

针对某地面雷达要求设备体积小、拆装方便、重量轻等特点,系统以单片机PIC18F2431为核心,以无刷直流电动机为伺服电机,提出软件伺服策略,构成全数字高精度伺服系统。考虑系统机械谐振、力矩耦合及电气参数波动等非线性不确定因素的影响,采用模糊规则和改进型抗积分饱和相结合的PID控制器。实验结果表明,该系统控制精度高、响应速度快,对体积和重量有严格限制的小型天线伺服系统的设计有重要参考价值。

稀土永磁无刷直流电动机伺服系统

介绍了一种基于常规硬件电路实现电气伺服系统的自适应控制的方法,叙述了控制思想,并用80C196KC单片机和常规的硬件电路实现了复杂的控制算法,系统所用电机为方波驱动的稀土永磁无刷直流电动机,位置传感器为简单的霍尔式位置传感器,无速度传感器。实验表明,系统简单、可靠,定位精度、跟踪精度高,系统响应速度快,调速范围宽,电机速度稳定性好,低速转矩脉动小。

数字随动系统中嵌入式微控制器的设计

针对计算机控制系统及电力传动控制系统等课程教学的实际需要以及工科学生实践能力的培养,在SKJ-II型数字随动系统平台上开发了嵌入式控制器,以代替传统的台式计算机、输入输出接口卡及控制软件;建立了SKJ-II型数字随动系统平台的数学模型,其中包括电控箱、直流力矩电机、测速发电机、光电编码器的模型,并且介绍了数字位置随动系统的动态结构框图的简化,经过合理选择ACR和ASR调节器,可以得到双闭环直流调速系统可以近似为一阶比例惯性系统,为便于教学,设计了基于串行通信的PC机大屏幕显示方式,实现了波形显示及给定轮、反馈轮的形态学显示。教学实践结果表明,该设计开发不仅增强了学生对理论知识的掌握,而且能提高学生的理论联系实际能力。

伺服系统在摩擦条件下的模拟复合正交神经网络控制

在数字复合正交神经网络的基础上提出一种模拟复合正交神经网络,并用于非线性伺服系统控制中。在带有非线性摩擦力矩的直流电机飞行模拟转台伺服系统中,控制系统是基于PD控制加神经网络前馈控制的并行控制方法,使用神经网络是用来消除非线性摩擦力矩的影响。通过数字复合正交神经网络的连续化算法处理获得了一种模拟复合正交神经网络,并作为前馈控制器。用并行控制与单一的PD控制对带有非线性摩擦力矩的直流电机伺服控制作了仿真研究。仿真结果表明复合控制比单一的PD控制具有实时性好、响应速度快、跟踪精度高,位置与速度跟踪控制获得了满意的效果。该模拟神经控制器能用于不确定对象的控制,为不确定系统控制提供了一种新的途径。

机载雷达伺服系统设计

介绍了某机载雷达伺服系统,对其工作原理、基本结构、控制方案、驱动技术等进行了分析探讨。设计了无刷直流电动机PWM控制器、角位置检测等硬件电路以及位置、速度、电流三环控制系统。实验结果表明,该系统通过硬件和软件的合理设计,具有较好的动、静态性能。

改进萤火虫算法在雷达伺服电机控制中的应用

由于开关磁阻电机(SRM)特殊的双凸极结构,在运行过程中会产生较大的转矩脉动,文中考虑开关角对SRM转矩脉动的影响,在转矩分配函数控制方法的基础之上,采用改进人工萤火虫算法对SRM开关角进行优化,设计一种基于改进萤火虫算法的转矩分配函数控制方法。该方法以铜耗与转矩脉动率作为优化目标,利用改进萤火虫算法的寻优能力,对开关角进行优化。仿真实验表明:该方法在工况1000 r/min下,相较于传统转矩分配函数控制策略,转矩脉动率减小了5.3%,在2000 r/min下,减小了5.23%。

直流力矩电机在精密跟踪雷达中的应用

简要介绍了直流力矩电机的工作原理 。

天线重量变化对伺服性能影响及解决方案

针对某型测控雷达改造后天线重量增加引起的伺服性能降低问题,详细分析天线重量增加对伺服系统环路带宽和负载转矩的影响,提出调整伺服系统内部各环路参数的解决方案,使得系统与负载之间在转速、转矩和惯量上能够相匹配,并对系统进行了阶跃响应测试,得到了较好的效果。

基于直流无刷电机的雷达伺服系统设计

介绍了连续扫描工作的长寿命伺服系统设计与实现,选用无刷电机作为执行元件并选用无刷旋转变压器作为测角反馈元件来实现长寿命要求。文中描述了直流无刷电机的Matlab模型和基于无刷电机的雷达伺服系统仿真模型。伺服系统的校正运算通过PI调节器实现,参数通过系统仿真决定,简化了系统参数的设计。仿真模型中考虑了结构谐振,用以保证调节器的可实现性。功放电路由单路PWM经FP-GA分离出6路开关信号来控制,简单可靠。从系统的实际工作数据结果来看达到了较好的控制性能。

永磁无刷直流方波电机控制特性及其伺服系统控制策略

在建立永磁无刷直流电动机数学模型的基础上，分析了ＢＤＣＭ的控制特性及产生转矩脉动的原因，并对其交流伺服系统控制策略进行了综合评价，提出该系统今后发展的方向。

全自动自准直经纬仪轴系精密伺服驱动系统

针对传统电子经纬仪轴系手动操作的不足,设计轴系直流电机伺服系统以实现其自动化操作。以控制计算机为上位机,负责对加装在电子经纬仪中的面阵CCD相机采集到的图像进行图像处理,得到角度偏差并将此偏差信号输入到加装在电子经纬仪中的dsPIC30F6012A芯片。由控制芯片依据控制算法运算处理后得到电机驱动信号并经驱动放大后控制电机转动。位置控制算法选用积分分离式PID算法。实验结果表明:加装电机后的电子经纬仪在实现了轴系自动转动的同时能保持其原有测量精度。