为提高位置伺服系统的控制性能,提出一种高性能的位置伺服二自由度控制方法。基于二自由度控制思想,通过速度环控制分析,提出速度环的回路补偿控制方法,采用前馈补偿控制器设计,通过改造位置伺服控制系统的速度环调节器与位置环调节器,设计出二自由度控制器,并采用基于转子磁链定向的矢量控制策略进行实验验证。实验结果证明:该控制方法是可行有效的,具有工程实用价值。
作者:魏乐; 孙万云; 韩璞 期刊:《华北电力大学学报·社会科学版》 2005年第05期
协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性.为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调控制系统控制品质的影响,将反馈线性化方法与二自由度控制结构结合,针对一个典型的非线性机炉系统模型,设计出协调控制系统.在不同工况下的仿真试验表明,所设计的控制系统具有良好的设定点跟踪性能、抗干扰能力及鲁棒性.
作者:陈亮亮; 祝长生; 王忠博 期刊:《电工技术学报》 2017年第23期
针对电磁轴承高速飞轮转子系统的振动抑制问题,提出了一种基于逆系统解耦和改进型二自由度控制的方法。首先采用逆系统方法对电磁轴承飞轮转子系统进行解耦,将非线性、强耦合的电磁轴承飞轮转子系统解耦为四个彼此独立的子系统,再用改进型二自由度控制器对解耦后的子系统进行整定,使控制系统的设定值跟踪及外扰抑制特性能够分别调节,并通过速度观测器获取阻尼控制信号,增强系统的抗噪声能力。从理论上分析了所提出控制算法的稳定性...
作者:徐娜; 赵志诚; 张井岗 期刊:《信息与控制》 2018年第05期
针对工业系统中普遍存在的多变量时滞非方系统提出了一种基于反向解耦的二自由度Smith预估控制方法.根据反向解耦原理设计了非方解耦矩阵,实现了系统的完全解耦,针对解耦后的各个单回路系统运用Dahlin算法和内模控制方法设计了设定值跟随控制器和干扰抑制控制器,并基于最大灵敏度实现了干扰抑制控制器参数的鲁棒整定.仿真结果表明所提方法计算简单,易于实现,而且使系统具有良好的设定值跟踪特性、干扰抑制特性以及鲁棒性.
作者:郭庆鼎; 蓝益鹏 期刊:《控制工程》 2005年第03期
对永磁直线伺服系统速度提出基于模型匹配的二自由度H∞动态控制器设计.将二自由度控制与H∞控制相结合,在建立模型匹配二自由度H∞控制系统状态空间模型的基础上,将直线伺服系统的速度动态控制器设计问题归结为标准的H∞控制问题,通过求两个Riccati方程的解得到H∞控制器,以保证永磁直线伺服系统的鲁棒性.仿真实验结果表明,用该方法设计的永磁直线伺服系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定的效果,满足数控机床及机器人等高精度系统对...
作者:周英超; 常思勤; 李波 期刊:《中国机械工程》 2018年第11期
为解决电控机械式自动变速器(AMT)动力中断时间过长的问题,研制了一种基于电磁直线执行器的时序重叠换挡系统。介绍了关键部件电磁直线执行器的结构和工作原理,建立了机、电、磁耦合的系统模型,并通过实验进行了性能分析。提出了时序重叠换挡的控制策略,基于二自由度控制原理设计了位置复合控制器。仿真和实验结果表明,提出的位置复合控制器具有较好的系统响应和扰动抑制特性;在转速差为500 r/min、被同步惯量为0.01 kg·m2条件下...
作者:蔡豪; 汪亮亮 期刊:《机电工程技术》 2017年第07期
针对电流环频域数学模型,设计了一种二自由度控制器并给出了参数整定方法。基于期望的系统阻尼比和阶跃响应的上升时间,结合极点配置理论计算得二自由度控制器参数。仿真和实验结果表明,相较于传统PI控制,采用二自由度控制的永磁同步电机(PMSM)调速系统有效地解决了常规PI控制难以兼顾电流环的跟踪性能与抗扰性能的缺陷。
作者:成燕; 徐博; 刘晓飞; 王钊 期刊:《现代电子技术》 2017年第06期
并网逆变器的交流侧大多都采用LCL型滤波器对系统进行滤波,相比于L型滤波器它可以达到更好的滤波效果,然而,由于LCL型滤波器容易产生高频谐振,系统的稳定性会因此而受到影响。为了解决这个问题,提出了多种解决方案,其中无源阻尼和有源阻尼是使用比较广泛的两种控制方法。该文将一种二自由度PID控制策略应用于光伏并网逆变控制系统之中,通过Matlab仿真分析了系统的性能,实验结果表明,该方法增强了系统的鲁棒性和跟随性,对...
作者:张井岗; 秦娜娜 期刊:《电子科技大学学报》 2017年第01期
针对串级不稳定时滞过程研究了内模控制器的设计方法。该方法副回路采用传统内模控制,能及时快速消除内环干扰对系统整体控制性能的影响;主回路采用一种二自由度内模控制结构,将设定值跟随特性与干扰抑制特性解耦,控制器的参数整定不需要在两种特性之间折中选择,克服了传统内模控制的不足。理论分析和仿真结果表明,该方法不仅能有效减少控制器的个数,而且可使系统同时获得良好的设定值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性。
作者:冯文婉; 杨永胜; 胡士强 期刊:《空间控制技术与应用》 2016年第06期
为了在地表环境下对多节双八面体变几何桁架空间机械臂进行空间环境模拟研究,需要把机械臂悬吊起来进行重力补偿.根据机械臂的正向运动学和张力吊挂原理,设计了悬吊系统二自由度控制器.该控制器其中一个自由度由机械臂的正向运动学得出前馈控制信号,另一个自由度根据张力的偏移信号,采用PI控制得出反馈控制信号,结合两个自由度的信号对吊索长度进行收放控制,从而使吊索保持恒定张力.实验表明,该控制器能快速、稳定、可靠地控制机械...
微粒群优化算法是一种全局优化技术,算法简单、容易实现.其通过微粒间的相互作用发现复杂搜索空间中的最优区域.提出了将微粒群优化算法用于二自由度PID控制器参数的寻优设计中,并以工业过程中常见的对象为模型,进行了Matlab仿真试验,仿真结果表明系统同时具有了最优的目标值跟踪特性和干扰抑制特性,证明了PSO算法的有效性.
作者:胡庆; 结硕; 牟永洪 期刊:《沈阳工业大学学报》 2007年第04期
针对超高层超高速电梯,讨论了电梯垂直运动以及鲁棒二自由度控制方法.其目的是要在期望的控制性能下实现轨迹跟踪控制和再平层控制,并对系统的参数不确定性具有鲁棒性.在描述电梯垂直运动基础上提出了一种鲁棒二自由度控制,可以有效抑制参数变化对系统的影响,使系统同时获得良好的速度跟踪特性、干扰抑制、鲁棒性和精度高再平层性能.将速度控制器设计归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈次优H∞控制器;最后通...
作者:张志锋; 赵希梅; 郭庆鼎 期刊:《中国电机工程学报》 2007年第21期
针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接驱动伺服系统易受负载扰动、测量噪声及参数变化影响的特点,基于H∞/μ似方法设计了一个鲁棒二自由度速度控制器,解决了传统单自由度控制器在满足系统跟踪性能和抗干扰性能要求方面存在的矛盾。由于在求解μ控制器时应用了标准凡控制理论,大大提高了尉空制器的获得速度。该速度控制器克服了标准H∞控制器保守性的缺点,并且对负载扰动、测量噪声和参数不确定性等干扰的抑制方面也比标准H∞控制...
在集成电路的制造技术和芯片封装技术等快速发展背景下,高速的定位控制技术已经成为研究、分析高性能直流的伺服系统的主要内容。从交流伺服系统中高速定位控制方面而言,在指令跟踪和系统响应等方面依然存在许多不足。对此,本文主要对交流伺服系统高速定位控制进行了分析与研究。
作者:王海稳; 张井岗; 戴跃伟 期刊:《火力与指挥控制》 2011年第03期
微粒群算法是一种群体智能算法,它是通过模拟以鸟类、昆虫等微粒的自然界的群体行为,构造的一种随机寻优的进化算法。基于灵敏度函数,采用PSO算法对二自由度PID参数进行自适应调整,提出了一种新二自由度PID调节器的设计方法,可以有效抑制参数变化对系统的影响,使系统同时获得良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性,以工业过程中常见的对象模型进行了仿真实验,仿真结果和改进的遗传算法进行比较,表明了这一方法的有...
作者:刘伟 陈慧 期刊:《山东交通学院学报》 2010年第01期
建立简化的智能电动汽车纵向控制模型,并通过二自由度控制较强的抗扰动性能来弥补模型简化带来的影响。仿真和实车试验证明:与传统PI控制相比,二自由度控制在车辆纵向控制中具有更好的跟踪性、抗扰动性和鲁棒性。
作者:顾和荣 赵清林 郭小强 邬伟扬 期刊:《电工技术学报》 2010年第08期
提出基于二自由度非正弦电流调节(TDFNSCR)的分布式发电(DG)并网接口控制方案,和传统DG并网接口控制通常采用的正弦电流调节(SCR)方案不同,该方案在正弦电流调节的同时,进行谐波电流调节以改善电网电能质量。通过对DG并网接口控制的Thevenin-Norton等效电路分析得出两种改善电网电能质量的途径,并在此基础上提出TDFNSCR并网接口控制方案,该方案最大特点是既不需要额外的补偿装置(如有源滤波器),也不需要确定谐波源的位置和...
作者:张平化 杨贵杰 李铁才 期刊:《电机与控制学报》 2009年第05期
伺服电机为负载的三相PWM整流器系统中,传统PI级联控制结构不能兼顾定点跟踪和抗负载扰动。结合二自由度控制理论和整流器运行特点,提出基于I-PD电压控制器的二自由度控制策略。根据整流器dq坐标系下的数学模型,推导出控制器参数选取的步骤和原则。对控制器抗负载扰动性能,以及网侧电压波动对系统的影响进行分析,得出不同参数下的系统稳定界限。给出系统静动态的仿真和实验结果,并与传统控制结构进行静动态性能的对比分析。...
作者:王杰 刘金锋 周永年 翟允 期刊:《科技与创新》 2008年第16期
燃油发动机是一种有着较大参数变化的不确定系统。本文基于QFT理论整定PID参数,设计出用于燃油发动机的二自由度PID控制器,可以有效的抑制参数变化对系统的影响,使系统获得良好的性能指标、干扰抑制能力和鲁棒性。仿真结果表明该控制方案具有优良的控制品质。有极高的的工程应用价值。
作者:李明 程启明 陈根 王鹤霖 邓亮 期刊:《电机与控制应用》 2014年第10期
为提高永磁同步伺服控制系统的控制性能,针对传统交流伺服电机矢量控制系统中PID控制器不能兼顾跟踪和抑制干扰的缺陷,引入二自由度控制,使伺服控制系统中与指令相关的前馈调整和与外部振动相关的反馈调整可以独立运行,从而使伺服系统获得良好的跟随性能和干扰抑制特性,有利于实现伺服系统的高速化,提高系统的控制精度。通过MATLAB/Simulink仿真验证了永磁同步伺服电机二自由度控制的可行性和有效性,提出了永磁同步伺服电...