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基于PWM的伺服控制系统设计 预览
1
作者 严俊 王述祥 《电子制作》 2019年第19期9-12,共4页
介绍了伺服控制系统,并对其中关键的控制器、PWM功放进行了设计,其中对控制器内部的电流环、速度环、位置环的指标提出了计算方法,对于PWM功放内的电压—脉冲宽度变换器、开关功率放大器、三角波频率选择提出设计理念,并在其中加入了泵... 介绍了伺服控制系统,并对其中关键的控制器、PWM功放进行了设计,其中对控制器内部的电流环、速度环、位置环的指标提出了计算方法,对于PWM功放内的电压—脉冲宽度变换器、开关功率放大器、三角波频率选择提出设计理念,并在其中加入了泵升电压保护电路。通过软件的结合,最终整个系统具有工作平稳、可靠性高等特点,对于类似的伺服系统设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 伺服系统 电流 速度 位置 PWM
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伺服控制系统电流及速度环自动参数辨识分析 预览
2
作者 张秘 尹显明 +2 位作者 钟伦超 刘洋 尹君 《自动化仪表》 CAS 2019年第3期37-40,45共5页
比例积分(PI)控制器通过误差信号控制被控量,控制器本身就是比例、积分两个环节的和,其结构和算法都相对简单,因此在工程实际中得到广泛应用。然而,传统PI控制器参数基本上都是手动调节,针对不同控制对象不能有效快速识别,从而导致参数... 比例积分(PI)控制器通过误差信号控制被控量,控制器本身就是比例、积分两个环节的和,其结构和算法都相对简单,因此在工程实际中得到广泛应用。然而,传统PI控制器参数基本上都是手动调节,针对不同控制对象不能有效快速识别,从而导致参数难以调节、效率低下等问题。传统PI控制使系统的动态性能降低,在高精度的伺服控制中不能满足系统性能要求。因此,在伺服控制领域需要寻求一种新的控制策略,以改善系统动态性能,满足外部环境的变化,提高系统动态性能。提出了一种基于扫频的电流及速度环自动参数辨识策略。采用自适应控制策略建立电机控制参数。通过这种方式,可以方便调试任何电机,使系统具有很好的动态性能。仿真和试验结果表明,提出的电流及速度环自动参数辨识方法能达到很好的位置伺服效果,自动辨识的参数使得整个系统具有更好的动态稳定性。 展开更多
关键词 扫频 电流 速度 参数辨识 动态稳定性 自适应
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基于ESO+RLS的EMA速度环自适应控制 预览
3
作者 陈斌 赵东标 +1 位作者 孙磊 袁骁涵 《机械与电子》 2019年第4期48-51,共4页
针对机电作动器(EMA)工作过程中伺服性能受内外干扰影响严重的问题,提出了一种速度环自适应控制策略。该控制策略采用扩展状态观测器(ESO)对系统扰动进行估计和前馈补偿。在此基础上,考虑到该ESO的扰动估计性能对电机转子磁链敏感且EMA... 针对机电作动器(EMA)工作过程中伺服性能受内外干扰影响严重的问题,提出了一种速度环自适应控制策略。该控制策略采用扩展状态观测器(ESO)对系统扰动进行估计和前馈补偿。在此基础上,考虑到该ESO的扰动估计性能对电机转子磁链敏感且EMA系统实际工作过程中转子磁链易受温度影响而摄动的情况,使用递推最小二乘法(RLS)对转子磁链进行辨识。最后利用转子磁链的辨识值自动校正ESO的参数,从而设计出速度环自适应控制器。通过仿真分析,对所设计的EMA速度环自适应控制器的可行性和有效性进行验证,仿真结果表明该方法有效可行。 展开更多
关键词 机电作动器 自适应控制 速度 扩展状态观测器 转子磁链辨识
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基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制 预览
4
作者 薛增涛 史雁鹏 +2 位作者 王蕾永 李争 王群京 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第2期145-151,共7页
为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基... 为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。 展开更多
关键词 自动控制理论 直线电机 预测控制 动态矩阵控制 速度
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基于转动惯量辨识的速度环PI参数自整定方法 预览
5
作者 刘怡 陈经国 《工业技术创新》 2019年第2期48-52,共5页
为提高永磁同步伺服系统的速度环响应速度,设计一种基于转动惯量辨识的速度环PI参数自整定方法。考虑转动惯量值的实时修正,优选朗道离散惯量辨识算法,引入评价函数对控制器参数进行优化。实验发现,当速度给定为1800rpm阶跃指令时,速度... 为提高永磁同步伺服系统的速度环响应速度,设计一种基于转动惯量辨识的速度环PI参数自整定方法。考虑转动惯量值的实时修正,优选朗道离散惯量辨识算法,引入评价函数对控制器参数进行优化。实验发现,当速度给定为1800rpm阶跃指令时,速度超调量减少了5.5%,调节时间减少了95ms,数据结果变化与仿真结果一致。基于转动惯量辨识的PI参数自整定方法加快了速度环的响应,改善了永磁同步伺服系统的动态响应性能。 展开更多
关键词 永磁同步伺服系统 转动惯量辨识 PI参数自整定 速度 朗道离散惯量辨识算法
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一种基于频率响应辨识的开关频率对永磁电机控制环性能影响的新分析方法 预览
6
作者 俞学初 蒋栋 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期1-8,共8页
分析了交流永磁同步电机控制环性能与逆变器的开关频率之间的关系,建立了电机电流环与速度环的数学模型。在此基础上采用经典的反馈控制原理,通过合理地配置反馈控制调节器的系数,指明了电机电流环的截止频率近似与逆变器开关频率成正... 分析了交流永磁同步电机控制环性能与逆变器的开关频率之间的关系,建立了电机电流环与速度环的数学模型。在此基础上采用经典的反馈控制原理,通过合理地配置反馈控制调节器的系数,指明了电机电流环的截止频率近似与逆变器开关频率成正比的关系,且满足足够的相位裕度。而在一定的范围内,逆变器开关频率对速度环的截止频率影响较小,速度环截止频率主要与电机系统自身的惯性时间常数有关,并满足一定的相位裕度。同时应用了一种特定的自适应噪声消除技术(ANC),通过自适应最小均方算法(LMS),对电流环与速度环的频率响应进行了在线辨识,进而可以得到控制环传递函数的波特图进行分析和比较研究。仿真结果与实验结果均验证了所提出新辨识方法的有效性和电流环与速度环数学模型的正确性。 展开更多
关键词 电流 速度 截止频率 自适应噪声消除 最小均方算法
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伺服系统超低转速估计器设计 预览
7
作者 姜艳娟 陶永健 李新玲 《自动化仪表》 CAS 2018年第11期87-90,共4页
针对传统转速观测器在极低速阶段,位置编码器在采样时刻到来时,已不能提供准确地位置信息,计算的结果会导致较大误差的问题,设计一种改进的超低转速估计器。该估计器采用预测-校验方法,用来克服超低转速估计位置信息不准确的问题。当没... 针对传统转速观测器在极低速阶段,位置编码器在采样时刻到来时,已不能提供准确地位置信息,计算的结果会导致较大误差的问题,设计一种改进的超低转速估计器。该估计器采用预测-校验方法,用来克服超低转速估计位置信息不准确的问题。当没有新的位置信息可用时,通过预测得到此时位置信息;而当码盘输出位置信息,再利用此信息校验转速位置等估计结果,从而达到细分码盘提高转速估计结果的目的。采用预测-校验的方法,可以提高估计的准确性。仿真试验结果表明,该估计器可以在原有硬件的基础上提高交流伺服系统低速运行的品质。 展开更多
关键词 交流伺服系统 转速估计 观测器 码盘 电流 速度
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PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定方法研究 预览
8
作者 陈天 厉茂海 林睿 《制造业自动化》 CSCD 2018年第12期70-74,共5页
针对PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定过程中需要人工反复调参、效率低、控制效果差等问题,提出一种基于控制器结构模型的PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定方法。首先以速度环控制器的数学模型为基础,然后通过分析速度环控制器的... 针对PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定过程中需要人工反复调参、效率低、控制效果差等问题,提出一种基于控制器结构模型的PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定方法。首先以速度环控制器的数学模型为基础,然后通过分析速度环控制器的开环传递函数,以相角裕度作为性能指标,采用频率响应的设计方法使系统工作稳定并最终计算出速度环参数。Simulink仿真与实验结果表明:使用该整定方法所整定的速度环具有响应快、精度高的优良特性,且参数不需要进行反复调试,在实际应用中,对于增强PMSM伺服系统的速度环控制效果具有重要意义。 展开更多
关键词 PMSM 速度 频率响应 整定
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船载天线跟踪系统双电机消隙技术研究 预览
9
作者 王迎发 马吉文 《装备制造技术》 2018年第7期123-125,132共4页
针对船载天线跟踪系统,介绍了天线系统组成,指出了齿轮间隙是传动链中影响跟踪精度的关键因素。针对齿轮间隙问题,提出了一种基于速度环的双电机消隙技术,并对该双电机消隙技术进行了理论分析和实验验证。实验结果表明,该双电机消隙算... 针对船载天线跟踪系统,介绍了天线系统组成,指出了齿轮间隙是传动链中影响跟踪精度的关键因素。针对齿轮间隙问题,提出了一种基于速度环的双电机消隙技术,并对该双电机消隙技术进行了理论分析和实验验证。实验结果表明,该双电机消隙算法能够有效消除船载天线跟踪系统的齿轮间隙,提高天线伺服传动链精度、扩展伺服带宽,进一步提高船载天线跟踪能力。 展开更多
关键词 船载天线 卫星跟踪 速度 齿轮消隙
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积分分离PID在同步伺服驱动器中的应用与研究 预览
10
作者 王成成 舒志兵 《机床与液压》 北大核心 2018年第20期148-150,共3页
传统PI算法动态响应能力较好,但是由于积分作用,存在超调量较大的问题,为此提出一种积分分离PID控制算法。该算法相对PI算法有效兼顾系统的响应与超调,将其应用到ARM_CPLD全数字伺服驱动器中进行速度环响应测试。通过仿真与搭建实验平... 传统PI算法动态响应能力较好,但是由于积分作用,存在超调量较大的问题,为此提出一种积分分离PID控制算法。该算法相对PI算法有效兼顾系统的响应与超调,将其应用到ARM_CPLD全数字伺服驱动器中进行速度环响应测试。通过仿真与搭建实验平台测试,并与日本某公司生产的Σ-7伺服驱动器测试结果进行对比,验证该算法是合理、可行的。 展开更多
关键词 积分分离 速度 伺服驱动器
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直线电机进给系统伺服参数与控制参数的设计 预览
11
作者 高峰 斯迎军 《山西电子技术》 2018年第3期34-37,共4页
简单介绍了直线电机的分类和优点,设计了一种直线电机伺服系统的结构,说明了驱动器的使用方法及其基本工作原理。研究了直线电机进给系统的控制响应特性,建立了系统的传递函数模型,分析了伺服参数对于响应特性的影响,采用PID控制器对电... 简单介绍了直线电机的分类和优点,设计了一种直线电机伺服系统的结构,说明了驱动器的使用方法及其基本工作原理。研究了直线电机进给系统的控制响应特性,建立了系统的传递函数模型,分析了伺服参数对于响应特性的影响,采用PID控制器对电机位置输出进行控制以减小电机位置输出误差,运用Matlab/Simulink进行系统建模和仿真分析。 展开更多
关键词 直线电机 伺服系统 速度 位置控制 参数整定
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AMK伺服及电机的PID参数研究 预览 被引量:1
12
作者 任炜 党杰 杨德志 《内燃机与配件》 2017年第11期42-43,共2页
以AMK公司KE/KW系列伺服控制器和伺服电机应用实践为对象,通过研究,弄清KW伺服控制器的PID参数计算原理,较好地指导了PID参数应用整定。
关键词 AMK 伺服电机 位置 速度 整定参数
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基于速度位置双闭环控制的视轴稳定系统设计 预览 被引量:2
13
作者 马轶男 陆玉姣 +2 位作者 徐江 肖春芳 陈为 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第3期358-360,364共4页
视轴稳定伺服系统用于隔离振动或冲击对摄像系统成像的影响。系统由航向和俯仰框架组成,速度传感器、角位置传感器、航向电机、俯仰电机、主控制器构成了速度、位置双闭环稳定控制系统。利用位置环调节来保证系统准确性的基础上加入速... 视轴稳定伺服系统用于隔离振动或冲击对摄像系统成像的影响。系统由航向和俯仰框架组成,速度传感器、角位置传感器、航向电机、俯仰电机、主控制器构成了速度、位置双闭环稳定控制系统。利用位置环调节来保证系统准确性的基础上加入速度环调节来提高系统响应速度,使系统的响应时间小于50 ms,过渡时间小于200ms。 展开更多
关键词 位置 速度 视轴稳定 陀螺 控制器
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基于动态矩阵控制的永磁同步电机矢量控制 预览
14
作者 王睿敏 朱奇先 董海鹰 《测试科学与仪器:英文版》 CAS CSCD 2017年第4期340-346,共7页
针对强非线性、强耦合永磁同步电机石油钻机的控制问题,本文提出了一种动态矩阵模型预测控制的方法。该方法将采用多步预估技术的动态矩阵算法应用于永磁同步电机矢量控制的速度环控制中,并将其控制效果与传统的永磁同步电机PI控制进... 针对强非线性、强耦合永磁同步电机石油钻机的控制问题,本文提出了一种动态矩阵模型预测控制的方法。该方法将采用多步预估技术的动态矩阵算法应用于永磁同步电机矢量控制的速度环控制中,并将其控制效果与传统的永磁同步电机PI控制进行仿真对比。通过对两种方法的初始动态响应以及负载干扰下的稳态恢复进行对比,表明与传统的永磁同步电机PI控制相比,本文所提出的动态矩阵模型预测控制的永磁同步电机的动态响应效果更好,系统的鲁棒性更强,验证了新方法在永磁同步电机石油钻机中应用的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 预测控制 动态矩阵 速度
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精密排线系统的设计方法研究 预览 被引量:1
15
作者 高雅 朱秦岭 《计算机测量与控制》 2017年第6期151-153,共3页
根据绕线机的精密排线要求,设计了一种三闭环的排线系统,该排线系统由位置环、速度环和电流环组成;位置环用来将给定位置和电机实际反馈位置比较,通过滚轴丝杠完成张力支撑部分的排线移动工作,以达到最小误差要求;速度环根据收线架的给... 根据绕线机的精密排线要求,设计了一种三闭环的排线系统,该排线系统由位置环、速度环和电流环组成;位置环用来将给定位置和电机实际反馈位置比较,通过滚轴丝杠完成张力支撑部分的排线移动工作,以达到最小误差要求;速度环根据收线架的给定速度计算排线运行系统的速度,结合反馈量实时调节电机电流,即电机速度;速度环的速度决定了整个系统的动态响应速度;电流环主要用来计算电机传动的力矩,可以根据提前保存的电机数据自动优化设置参数;该系统利用高精度的编码器构成位置闭合回路,该系统具有两个同步运行的排线平移系统,为张力支撑部分的排线平移系统和放线轮的排线平移系统;经实验验证,该控制系统两个平移系统同步性能好,密排效果满足技术要求。 展开更多
关键词 异步电动机 系统 速度 参数优化
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基于一种改进型滑模变结构控制的永磁同步电机伺服系统研究 预览 被引量:2
16
作者 罗志伟 谷爱昱 +1 位作者 洪俊杰 彭峰 《机床与液压》 北大核心 2017年第19期18-22,共5页
针对动态滑模面与变指数趋近律存在的缺陷,研究一种新型积分速度滑模控制器,并结合开关函数对设计的控制器做进一步改进,最后将这种新型滑模控制器应用于永磁同步电机伺服系统的速度环中。利用Matlab搭建伺服系统仿真模型,仿真结果... 针对动态滑模面与变指数趋近律存在的缺陷,研究一种新型积分速度滑模控制器,并结合开关函数对设计的控制器做进一步改进,最后将这种新型滑模控制器应用于永磁同步电机伺服系统的速度环中。利用Matlab搭建伺服系统仿真模型,仿真结果表明:设计的新型滑模控制器调速性能要优于传统PI和变指数滑模控制,它不仅能有效抑制滑模变结构固有的抖振,还增强了控制系统的快速性和鲁棒性。 展开更多
关键词 积分型 滑模控制器 开关函数 永磁同步电机 伺服系统 速度
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基于TMS320F28335的伺服系统数字化速度环设计 预览
17
作者 马蓓丽 杨国文 《科技创新与应用》 2017年第16期44-46,共3页
针对传统伺服系统模拟速度环难以实现高精度高性能的控制要求,文章设计并阐述了数字化速度环系统的结构原理与硬件实现。系统采用LTC1821芯片为数模转换(D/A)器件,以DSP芯片TMS320F28335为核心控制器,选用光纤陀螺仪作为速度反馈装置... 针对传统伺服系统模拟速度环难以实现高精度高性能的控制要求,文章设计并阐述了数字化速度环系统的结构原理与硬件实现。系统采用LTC1821芯片为数模转换(D/A)器件,以DSP芯片TMS320F28335为核心控制器,选用光纤陀螺仪作为速度反馈装置,搭建高精度速度环伺服跟踪平台。仿真实验证明,通过DSP软件设计与调试,运用增量式比例积分(PI)调节算法,该系统具有响应速度快,低超调和闭环精度高等优点。 展开更多
关键词 伺服系统 速度 D/A转换 PI算法
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直线电机伺服控制技术研究 预览
18
作者 杨飞 《中国新技术新产品》 2017年第9期24-25,共2页
与旋转电机相比,直线电机可以直接把电能转换为直线运动而无需通过其他中间环节,满足了高精数控系统以及精密测量等各类应用的需要,不过该种控制方式因为除去了旋转电机的中间传动机械链,负载直接作用到直线电机,因此就更加难以实现精... 与旋转电机相比,直线电机可以直接把电能转换为直线运动而无需通过其他中间环节,满足了高精数控系统以及精密测量等各类应用的需要,不过该种控制方式因为除去了旋转电机的中间传动机械链,负载直接作用到直线电机,因此就更加难以实现精确控制。本文对直线电机伺服控制技术展开探讨。 展开更多
关键词 直线电机 速度 伺服控制
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MSK4324及其在军用无刷直流电机控制系统中的应用 预览 被引量:2
19
作者 祝恒洋 唐敬亮 +1 位作者 林波 王蕾 《微电机》 2016年第7期68-72,86共6页
本文介绍了无刷直流电机控制驱动模块MSK4324的控制原理、主要功能及性能指标。并对MSK4324在军用无刷电机控制系统中的典型应用进行了介绍,介绍了其在速度、电流双闭环应用中的电路原理及参数计算方法,为其它军用运动控制器系统提供了... 本文介绍了无刷直流电机控制驱动模块MSK4324的控制原理、主要功能及性能指标。并对MSK4324在军用无刷电机控制系统中的典型应用进行了介绍,介绍了其在速度、电流双闭环应用中的电路原理及参数计算方法,为其它军用运动控制器系统提供了很好的设计参考。 展开更多
关键词 无刷直流电机 控制系统 MSK4324 速度 电流
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基于自抗扰控制器的永磁同步电主轴速度扰动控制研究 预览
20
作者 孙荣俊 孙中圣 鲁明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第11期108-111,共4页
针对传统永磁同步电主轴(PMSS)调速系统在外部扰动或不确定参数变化等状况下的速度控制性能不佳的问题,提出了速度环ADRC调节器的控制策略,该方法利用扩张状态观测器(ESO)对系统中的内外部“总扰动”进行估计及补偿,并利用非线性状... 针对传统永磁同步电主轴(PMSS)调速系统在外部扰动或不确定参数变化等状况下的速度控制性能不佳的问题,提出了速度环ADRC调节器的控制策略,该方法利用扩张状态观测器(ESO)对系统中的内外部“总扰动”进行估计及补偿,并利用非线性状态误差反馈控制器(NLSEF)对跟踪微分器(TD)的过渡过程与ESO产生的状态估计的误差进行非线性组合,实现优于经典PI调节器的线性组合的控制效果。仿真结果表明:在该控制策略下,PMSS具有良好的动态响应性能以及较强鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电主轴 速度 自抗扰控制器
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