基于频域特性的伺服系统控制器设计北大核心

伺服控制系统在工业机器人、数控机床等高速高精度运动控制系统中有着广泛应用,伺服系统控制器是决定其性能优劣的关键,为此提出一种基于频域特性的伺服系统控制器设计方法。通过设计控制器改变系统开环频率特性,然后分析开环频率特性来评估系统的闭环性能,进一步依据开环频率特性和设计指标调整控制器参数使系统达到理想性能,最后在闭环响应中检验控制器设计效果。为了验证所提方法的有效性,以PID控制器和基于内模原理的LQR控制器频域设计为例在自主研发的伺服云台控制系统中进行实验。实验结果表明,基于频域的控制器设计方法提升了控制器设计的效率和伺服系统的性能。     

基于模糊PID控制的CVT电液伺服系统的优化设计

为提高乘坐的舒适性,减少汽车在变速时产生的顿挫感,提出了模糊PID算法对CVT电液伺服系统进行优化设计。建立CVT电液伺服系统的控制模型,设计出模糊PID控制器,对系统进行优化仿真。仿真结果表明,模糊PID控制器可以有效地优化系统的不确定性因素,提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性。     

基于Simcenter AMEsim与Matlab联合仿真的电液控制伺服系统模拟实验设计

针对传统液压油缸控制伺服系统模型的复杂可变性、系统参数不确定性和时变性等，设计一种基于Simcenter Amesim-Matlab联合仿真的电液位置伺服系统仿真模拟实验。以常规液压缸为实验设计对象，利用Matlab与Simcenter AMESim软件对电液伺服系统的模型辨识方法进行设计；基于相关传递函数，进行滑膜变结构控制器设计；将其应用到特定的变载荷条件下的恒速电液位置伺服系统实验仿真。仿真结果表明，该方法具有良好的实用性与有效性。该模拟实验仿真的开展可加深学生对电液位置伺服系统理论知识的理解，提升学生的综合运用能力。     

一种基于反步设计的实时控制算法

针对机械伺服系统,提出了一种基于积分反步原理的新型的伺服控制器。该控制器对外部扰动及系统参数变化具有较强的鲁棒性。以直流电机伺服系统为例,对该方法进行了数字仿真,结果表明了本文控制器的有效性。     

基于RBF神经网络和积分型高阶滑模控制的永磁同步电机位置伺服系统

本文主要研究永磁同步电机伺服系统的位置跟踪问题。根据矢量控制原理,针对d轴电压,设计了一阶滑模控制器,将使d轴电流在有限时间到达0。针对q轴电压,基于滑模控制理论,设计了积分型高阶滑模控制器。由于系统中存在不确定性参数,设计了基于神经网络的q轴电压滑模控制器。理论分析表明,在所设计的控制器作用下,可以保证位置系统的精确跟踪控制。仿真结果表明了该控制方案具有较好的收敛性和抗干扰性能。     

交流调速系统模糊神经网络控制的DSP实现

将模糊控制和神经网络控制相结合设计出模糊神经网络控制器,应用于交流伺服系统的调速控制中,可以克服交流伺服电机中参数变化、非线性和耦合等不确定因素的影响。针对模糊神经网络控制器运算量大、收敛慢的特点,硬件采用DSP芯片作为其控制器运算单元,成功地完成了其控制器的DSP实现,提高了交流调速系统的控制性能。     

基于视觉伺服的桌面型机械臂创新实验平台研制

研制了一种基于视觉伺服的桌面型机械臂创新实验平台,整个系统由机械臂本体、控制器、视觉伺服系统组成。机器臂共有3个自由度,分别由3个步进电机驱动;控制器采用主控板+驱动板的设计结构,具有结构简单、可扩展性强的优点;视觉伺服系统运行在主控板之上,能够通过摄像头采集目标物体图像信息,并将位置信息转换控制指令,控制机械臂完成物体抓取任务。实践表明该方案具有成本低、控制效果好、系统鲁棒性强的优点。     

电液伺服系统中PID控制器的设计

结合液压传动技术和自动控制技术,设计一种电液伺服系统中的PID控制器。首先,给出电液伺服系统的总体设计原理与框架,对电液伺服系统中的主要组成部分进行简要阐述;然后详细分析液压传动控制系统中受力情况和主要参数之间的函数关系;最后给出一个基于数字增量式的PID控制算法流程,算法精确度高,控制效果良好。     

一种永磁同步电机模糊神经网络PID速度控制研究

永磁同步电机交流伺服系统为复杂的强耦合、时变、非线性系统,传统PID控制难以实现伺服系统高精度控制性能要求.在传统PID控制基础上,对永磁同步电机转速引入模糊神经网络控制,设计一种基于鸡群算法优化的模糊神经网络PID速度控制器.仿真分析与试验结果表明,应用模糊神经网络PID速度控制的永磁同步电机矢量系统,转速响应快、超调小、控制精度高、抑制扰动能力强、鲁棒性好,取得了良好的控制效果.     

数控机床用智能控制器的设计

研究与开发性能优良的进给伺服系统是现代数控机床的关键技术之一.将模糊控制应用于数控机床的直线电机位置伺服系统中,通过仿真结果表明,将模糊控制技术和传统的PID控制相结合的进给控制器提高响应速度的同时,也改善了系统的适应能力、减小了稳态误差.     

基于数字信号处理器的电机伺服控制系统研究

电动机的伺服控制在数控系统中处于重要的地位．本文首先对交流感应电动机的伺服控制系统进行了研究．提出并开发了一种基于数字信号处理器的16位全数字交流伺服控制系统。     

图像跟踪平台与其控制系统的设计与实现

通过对图像跟踪平台控制系统的基本结构、组成、控制原理和控制算法等分析后,进行了系统设计.并介绍了运动控制器模块,以及伺服控制系统的软件结构和功能;最后对控制系统的软件设计有关问题进行了分析和处理.     

交流伺服系统的模糊自适应PID控制研究

交流伺服系统是一个非缌陛、多变量、强耦合的系统,采用传统的PID控制和普通模糊控制方法,难以达到理想的控制效果。通过设计一种模糊PID控制器,应用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,将其应用于交流伺服系统位置调节器。仿真结果表明：模糊自适应PID控制方法具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力,动态响应速度、稳定性等均优于常规PID控制和普通模糊控制,从而满足了交流伺服系统较高的控制要求和控制效果。     

Nonlinear control for a class of hydraulic servo system

The dynamics of hydraulic systems are highly nonlinear and the system may be subjected to non-smooth and discontinuous nonlinearities due to directional change of valve opening,friction,etc. Aside from the nonlinear nature of hydraulic dynamics,hydraulic servo systems also have large extent of model uncertainties. To address these challenging issues,a robust state-feedback controller is designed by employing backstepping design technique such that the system output tracks a given signal arbitrarily well,and all signals in the closed-loop system remain bounded. Moreover,a relevant disturbance attenuation inequality is satisfied by the closed-loop signals. Compared with previously proposed robust controllers,this paper's robust controller based on backstepping recursive design method is easier to design,and is more suitable for implementation.     

一种同步机构控制器的设计研究

同步机构控制器是利用一端的运动控制另外一端的运动,并使其同向、等速运动。介绍同步机构控制器的设计思路、伺服电动机驱动器的接口、同步机构控制器控制精度的检测方法。利用光电编码器输出的A相、B相信号来设计四倍频电路,以便提高控制精度。设计了一种同步机构控制器,此设计方案实用,简单,控制精确。