采用空气轴承的大行程快速刀具伺服系统

随着对结构化超精密部件需要的不断增加,出现了加工具有高的表面光洁度以及形状精度的非旋转对称镜片的新技术。根据现有的快速刀具伺服系统,研制出了最大行程为16mm的新型快速刀具伺服系统(图1)。以前的快速刀具伺服系统采用了弹性导向机构,而现在的快速刀具伺服系统则采用了空气轴承,并且用了一个高频直线电机来驱动这个系统。由于采用了一个新的功率放大器,使得这个系统能够最高达到100Hz的频率以及1mm的振动幅度。这篇文章给出了这种新型快速刀具伺服系统的技术细节。     

一种提高伺服系统位置跟踪精度的方法

在伺服系统中,由于系统参数变化和外部干扰的存在,应用常规PID控制方法往往使系统产生较大的超调量甚至不稳定。为了改进伺服系统的动态跟随性能,提出了一种位置环模糊自适应PID控制方法。该方法利用模糊推理的思想,使PID调节器的参数能够随着系统状态的变化而自行调整,并利用前馈补偿,在位置环采用按输入补偿的复合校正方法进行误差补偿,提高了系统跟随精度。仿真结果表明,与常规PID控制系统相比较,系统具有较强的鲁棒性和较小的动态跟随误差,跟随精度达到了10-4。     

电液伺服系统的建模与仿真研究

研究了电液伺服系统的理论建模,引入了一个非线性状态空间模型来描述电液伺服系统的动态特性．并且应用了Matlab提供的模拟仿真工具Simulink实现了模拟仿真．通过仿真结果与实际系统的响应相比较,验证了理论模型描述实际电液伺服系统动态特性的准确性,为今后设计高质量的控制器打下了良好的基础．     

基于MATLAB／SIMULINK的某型高炮伺服系统的仿真研究

伺服系统是高炮系统的重要组成部分.基于MATLAB环境中的SIMULINK仿真软件,对某型高炮伺服系统进行了动态仿真和分析,仿真结果可用来指导实际系统的参数调整.     

H∞控制理论在雷达导引头伺服系统设计中的应用

基于鲁棒控制理论对雷达导引头伺服系统进行综合与分析,在建立系统状态空间模型的基础上,将雷达导引头伺服系统的综合问题归结为标准的H∞控制问题,通过求Riccati不等式的对称正定解得到H∞/混合灵敏度控制器,以保证系统的鲁棒性;同时,分析了采用H∞控制器的系统性能.仿真实验结果表明,用该方法设计的控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定效果,满足对雷达导引头伺服系统控制的要求.     

电动伺服系统模型构建与辨识方法

针对用频域法解得的电动伺服系统传递函数模型不能很好反映系统时域特性的问题,提出了一种基于框图结构的模型构建与辨识方法.通过对二阶系统频率特性中--90°特征点的测量,即可得到系统二阶模型各参数,以便在计算机中对伺服系统进行控制算法的仿真和改进,从而改善电动伺服系统的性能.由于工程中大多数的电动伺服系统均可近似为二阶振荡环节,因此该方法在工程应用中具有较高的实用价值.     

基于IMM的雷达伺服系统变结构控制

提出了基于转换量测的IMM雷达伺服系统变结构控制方法,一方面用该算法对输入信号进行滤波降噪,消弱了伺服系统的抖振;另一方面利用算法估计的目标角速度、角加速度状态,减小了伺服系统动态滞后。仿真验证了该算法的有效性。并在实际工程应用中取得了良好的控制效果。     

鲁棒自适应雷达伺服系统

该文设计了一鲁棒自适应雷达伺服系统。所设计的自适应雷达伺服系统对于一类未建模型动态具有鲁棒性。针对雷达伺服系统中的摩擦扰动,引进了自适应摩擦补偿。仿真结果表明,同σ—修正法相比,具有更强的鲁棒性。     

导弹发射装置伺服系统模糊PID控制研究

在某型导弹发射装置的伺服系统中,对系统的性能指标要求很高,传统的PID控制往往难以满足要求。以某型导弹发射装置的伺服系统为模型,设计了模糊PID控制器。通过与传统的PID控制器仿真实验对比,可以看出应用模糊PID控制器能够有效提高该伺服系统的动态性能和鲁棒稳定性。     

基于灰色滑模控制的火箭炮伺服系统仿真

新型火箭炮伺服系统的控制过程具有明显的非线性和时变特性,传统的PID控制是基于精确数学模型的控制方法,难以获得满意的控制效果。为了提高控制精度,在伺服系统中采用滑模控制与灰色预测相结合的控制方法,以减少参数变化和外部干扰对伺服系统的影响。通过MATLAB仿真表明,该控制方法削弱了滑模控制抖动对伺服系统的影响,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

某型舰炮数字伺服系统设计及其控制策略

针对某型舰炮伺服系统数字化改造要求,设计了一种舰炮数字伺服系统。该系统以基于DSP的随动控制板平台代替原有模拟控制平台进行位置环控制,选用成熟可靠的大功率的IGBT脉宽调制变频器进行速度环控制,以交流永磁伺服电动机作为执行元件;为了实现该数字伺服系统的高速高精度位置控制,同时又考虑到实际中火控系统信号给定时间周期较大的问题,又设计了分区分段变参数PID控制算法与前馈控制以及插补控制相结合的复合控制算法。试验表明,该数字伺服系统具有很好的动静态性能,工作可靠、动态响应快,通用性能好,可以应用到其他火炮数字伺服系统设计中,具有较好的应用前景。     

防空伺服系统中新型数字化检测方法

防空伺服系统也被称为跟踪伺服系统,是防空火控系统的重要分系统。通过重要指标特性分析提出了防空伺服系统的5项重要指标,分别是:稳定精度、跟踪精度、最大跟踪角速度、最大跟踪角加速度和最小平稳速度。通过对重要指标的检测原理和传统检测方法的分析,得到传统检测方法的4点不足。针对这4点不足之处,从检测原理和检测方法两方面对新型数字化方法进行了研究。最后对传统检测方法和新型数字化检测方法的检测数据进行了比对。新型数字化检测方法的研究可为防空伺服系统的工程设计和工程应用提供参考。     

液压伺服系统优化设计方法研究

对液压伺服系统的优化设计方法进行了深入探讨,提出了功能设计把握整体、性能指标统筹兼顾、多方案比较综合寻优的设计方法。     

基于模糊神经网络的伺服系统PID控制

针对某装备伺服系统具有复杂的非线性和时变性,传统的PID控制存在自适应能力差的缺点,设计了一种模糊神经网络PID控制器。利用神经网络对模糊控制的控制规则进行优化,根据偏差E和偏差变化EC在线调整PID控制器的3个参数。通过与传统的PID控制器仿真实验对比,可以看出模糊神经网络PID控制器能够有效地提高该伺服系统的性能。     

音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统的性能研究

基于快刀伺服系统的超精密金刚石车削加工技术是光学自由曲面高效率、高精密的加工手段。本文介绍了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s₂。通过实验手段获得了系统的运动模型,来用于控制器的设计。针对一类典型的光学自由曲面-微透镜阵列进行了加工,并对加工结果进行了测试与分析。测试结果表明,所研制的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为以后该系统在实际加工中更广泛的应用研究打下了基础。     

交流伺服系统模糊内模PID控制器设计

针对高精度交流伺服系统,将内模控制和模糊控制相结合,提出了一种模糊内模PID控制器设计方法.该控制器仅有一个可调参数,且能根据系统的偏差及其变化,利用模糊逻辑在线自动整定,克服了常规内模控制器参数整定要在系统标称性能和鲁棒性之间进行折衷选择的局限性,仿真结果表明模糊内模PID控制器既改善了系统的动态特性,又增强了系统的鲁棒性,将该控制器应用于某位置伺服系统,实验结果表明系统的性能和精度明显优于常规内模控制.     

伺服系统速度环控制器参数的自整定及优化

针对交流伺服系统速度环控制器参数自整定及优化的需求,为使工程技术人员避免繁琐的调参过程,提出了一种基于转动惯量辨识的速度环控制器参数自整定及优化方法。首先,采用频率法分析伺服系统速度环控制器参数的设计规则;随后,采用遗忘因子递推最小二乘法,对控制器参数设计所需的系统转动惯量进行辨识;最后,在此基础上利用设计的变步长迭代算法,完成控制器参数寻优过程。仿真结果表明,采用遗忘因子递推最小二乘法,能够有效辨识出电机轴端的转动惯量。提出算法进行整定及优化后,速度环控制器参数能使系统具有良好的动态响应和鲁棒性。     

全数字交流异步电机伺服系统的设计与实现

介绍了基于TMS320LF2407A的交流伺服系统的硬件和软件构成及实现方案,给出了系统的实验结果,矢量控制与其它控制方法的比较结果表明,与其它控制方式相比,转差频率矢量控制具有动态性能好、控制精度高的突出优点,适合于伺服系统的设计.     

音圈电机驱动的快刀伺服系统性能测试

研发了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s2。通过实验手段获得系统的运动模型,用于控制器的设计。针对一类典型的光学复杂结构曲面-微小透镜阵列进行加工,并对加工结果进行测试与分析。测试结果表明,所研发的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为该系统在实际加工中更广泛的应用打下了基础。     

机电伺服系统的预测函数控制算法研究

针对典型机电伺服系统,提出了一种PFC PID串级透明控制策略,通过内环PID控制来提高抗干扰性,调节PID参数将其拟合成为一阶加纯滞后系统,作为外环PFC控制的广义对象,外环采用预测函数控制来获得良好的跟踪性能和强鲁棒性。详细分析了预测函数控制在具有参数饱和限制环节和滞后的机电伺服系统中的实施算法,分析了系统的闭环性能,并得到了其稳定鲁棒性条件。通过仿真验证了方法具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。