直接驱动伺服系统论文-暨利勇

直接驱动伺服系统论文-暨利勇

导读:本文包含了直接驱动伺服系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:数控转台,直接驱动,抗负载扰动,滑模控制

直接驱动伺服系统论文文献综述

暨利勇[1](2016)在《直接驱动数控转台伺服系统抗负载扰动研究》一文中研究指出直接驱动数控转台与传统机械传动数控转台相比,由于消除了中间传动机构对系统精度和控制性能的影响,具有结构简单、加速度大、响应速度快及定位精度高等优点,是未来数控转台发展的必然趋势。直接驱动数控转台因为“零传动”具备种种优点,但同时自身及外界的任何扰动都将毫无缓冲地直接作用在力矩电机上,故系统对负载扰动、惯量变化和电机转矩波动等更为敏感。为充分发挥出直驱技术在数控转台应用中的优势,本文尝试寻找合适的控制策略以提高直接驱动数控转台的抗负载扰动能力,主要工作如下:(1)分析了两类同步力矩电机的控制原理、建立了它们的数学模型,研究了现代交流调速系统中的正弦脉冲宽度调制技术和空间矢量脉冲宽度调制技术,并在Simulink中建立了直接驱动数控转台伺服系统的仿真模型,为后续研究奠定了基础。(2)利用基于新型指数趋近律的积分滑模控制提高直接驱动数控转台伺服系统的抗负载扰动能力。针对RM166/100型环形永磁力矩电机的仿真表明,所设计的积分滑模速度调节器能将转台突加负载后的转速降和转速恢复时间由PI速度调节器的18r/min和0.25s分别减小到12 r/min和0.035s;新型指数趋近律能够大幅削弱滑模控制固有的“抖振”现象。(3)利用基于改进降阶负载转矩观测器的前馈补偿方法提高直接驱动数控转台伺服系统的抗负载扰动能力。改进降阶负载转矩观测器采用电机转角代替电机转速作为反馈校正输入,从而避免了由转角微分求转速可能引入的高频噪音。针对RM166/100型环形永磁力矩电机的仿真表明,基于改进降阶负载转矩观测器的前馈补偿方法能够取得和滑模控制相近的抗扰动效果,且能改善转台的启动性能。(4)设计了一个抗负载扰动实验平台,利用DSP实现电机控制算法、利用磁粉制动器模拟负载转矩。初步实验表明实验平台能够可靠运行,为进一步通过实验比较控制策略的抗扰性打下了基础。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-03-01)

刘劲松,周世民,何学工,范淑芳[2](2013)在《飞机刹车系统应用直接驱动伺服阀(DDV)的研究》一文中研究指出介绍了新一代高性能高可靠性伺服阀-直接驱动伺服阀(DDV)的工作原理和优点,并和传统的对喷嘴挡板式伺服阀进行了比较,对其在飞机防滑刹车系统中的使用进行了研究和分析,对其应用前景和推广价值进行了探讨。(本文来源于《航空精密制造技术》期刊2013年02期)

崔晨[3](2013)在《数控转台直接驱动伺服系统间接/直接自适应鲁棒控制》一文中研究指出本文是以辽宁省自然科学基金项目“直接驱动数控转台高刚度精密控制策略研究”(基金号:201133029)为背景提出的,针对直接驱动伺服系统自身的特点,即易受到自身参数变化和负载转矩变化的影响,结合数控转台强鲁棒性和高定位精度的要求,根据间接自适应鲁棒控制、直接自适应鲁棒控制理论的控制特点,提出了一种综合控制方法,既综合间接/直接自适应鲁棒控制,以增强系统的伺服性能。传动的驱动方式是伺服系统常采用的传动方式,其多数结构为旋转电机配合其它机械结构,例如蜗轮、蜗杆副和齿轮副机构,但是由于这些传动环节中,存在着机械环节,这些传动环节会给系统造成响应速度慢和其他非线性误差,给高精度加工带来了难度。采用力矩电机的直接驱动伺服系统,具有转矩大、精度高等优点,同时也具有缺点,负载转矩和系统参数变化对伺服系统的影响更为明显,降低了系统的伺服性能。针对系统运行中存在的各种不确定性因素,采用间接自适应鲁棒控制方法来对其抑制,从而减小由负载转矩变化和电机参数变化对系统造成的影响,达到转台伺服系统高精度、强鲁棒性的要求。设计了一种综合间接/直接自适应鲁棒控制方法,该方法在保证参数辨识结果准确的同时,提高系统的响应速度,从而提高系统的伺服性能。本章针对系统死区输入的问题,在间接/直接自适应鲁棒控制的基础上,对系统进行死区补偿,采用具有死区补偿的间接/直接自适应鲁棒控制,该控制方法通过对系统运行时进行实时监测,对系统死区参数进行参数估计,根据死区模型进行逆死区变换,从而实现系统死区补偿。本课题采用永磁环形力矩电机作为直接驱电机,选取德国公司CyTec所生产的型号为RM410/100的力矩电机,建立数学模型,搭建MATLAB仿真框图,对多提出的控制策略进行仿真验证和分析,仿真结果表明,采用所设计的控制器后,通过系统的响应曲线和位置误差曲线可以看出,数控转台鲁棒性增强和响应速度增快。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2013-03-02)

孙显峰[4](2013)在《直接驱动XY平台伺服系统的鲁棒跟踪控制研究》一文中研究指出本课题是基于国家自然科学基金项目(51175349)及沈阳市科学技术计划资助项目(F12-277-1-70)提出的。随着现代工业对加工效率和加工精度的要求越来越高,数控加工技术向着高速度、高精度方向发展。本文针对永磁直线同步电机(PMLSM)驱动的XY平台系统的跟踪特性、鲁棒性以及轮廓误差特性中存在的问题,设计了零相位鲁棒控制系统和预测鲁棒控制系统,在单轴方面分别采用零相位误差跟踪控制器(ZPETC)和预测控制器(MPC)作为前馈控制器,提高电机的跟踪性能,间接地减小系统的轮廓误差,并用干扰观测器(DOB)来提高单轴电机的鲁棒性,在双轴方面,用交叉耦合控制器(CCC)来减小系统的轮廓误差。首先,本文根据广泛阅读的国内外的相关文献,介绍了目前国内外关于直驱XY平台控制系统的发展现状以及一些目前主要的控制方法。介绍了PMLSM的工作原理以及数学模型,并且介绍了XY平台的轮廓误差模型,分析了产生轮廓误差的原因。同时根据轮廓误差产生的原因,提出了将前馈、鲁棒和解耦相结合的控制方法。其次,设计了零相位鲁棒控制系统,ZPETC采用的是结合零极点和相位对消的逆系统的方法,零极点对消时它能够在一个较大的带宽范围内对闭环动态系统进行逆处理,这样就消除了闭环系统的相位误差和静态增益,提高了系统的跟踪性能。DOB的设计原则是将模型参数变化及外部力矩干扰造成的实际被控对象与名义模型输出差异等效到控制的输入端,即观测出等效干扰,这样就在控制中引入了等效的补偿,干扰被完全抑制。CCC通过对跟踪误差的估计,计算出轮廓误差,并对轮廓误差进行补偿,解决由于双轴电机不匹配而引起的轮廓误差。之后,考虑到ZPETC易受模型参数变化影响的特点,而目前一些直线电机存在易受温度、环境的影响,以及零极点漂移问题。采用不易受模型参数变化影响的MPC替换ZPETC作为前馈控制器,MPC用过去和未来的输入输出状态,根据内部模型,预测系统未来的输出状态。用模型输出的误差进行反馈校正后,再与系统的参考轨迹进行比较,并应用二次型性能指标进行滚动和优化,然后计算出当前时刻加于系统的控制,完成整个动作循环。而MPC不能同时保证跟踪性能和鲁棒性的兼容,因此采用DOB提高系统鲁棒性,用MPC作为前馈控制器,在双轴方面,采用预测估计值进行轮廓误差估计,使CCC具有更好的控制效果,减小系统轮廓误差。最后,将零相位鲁棒控制系统和预测鲁棒控制系统在MATLAB中进行仿真,并与PID控制进行对比分析,结果证明零相位鲁棒控制系统和预测鲁棒控制系统都能够提高系统跟踪性能并减小系统的轮廓误差,零相位鲁棒控制系统与预测鲁棒控制系统相比效果略差,但是并不明显。零相位鲁棒控制系统设计更为简单,而预测鲁棒控制系统则有不易受模型参数变化影响的特点。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2013-02-24)

彭勇刚,韦巍[5](2011)在《伺服电动机直接驱动定量泵液压系统在精密注塑中的应用及其控制策略》一文中研究指出精密和节能是注塑工业的两大发展趋势。针对传统液压系统注塑机注塑过程的高能耗、低响应的特点,设计一种伺服电动机直接驱动定量泵的闭环液压控制系统,实现注塑过程的精密节能控制。该液压系统采用伺服电动机驱动定量泵及压力传感器来代替原注塑液压系统中的普通电动机驱动定量泵及压力、流量比例阀,构成一种节能、响应快速、易于实现精确闭环控制的注塑液压系统。基于上述液压系统,提出一种基于模糊滑模控制的压力、速度控制策略,达到了注塑过程液压系统压力、流量的精确控制。并根据注塑过程中压力、流量耦合的特点,提出一种压力、速度切换控制策略。试验表明采用该模糊滑模控制方法及压力、速度切换控制策略的伺服电动机直接驱动液压系统注塑机响应迅速,压力、速度控制精度高,节能效果好。(本文来源于《机械工程学报》期刊2011年02期)

荆亚楠[6](2011)在《直接驱动数控转台伺服系统的二阶滑模控制研究》一文中研究指出直接驱动数控转台是近年来多轴联动数控机床领域研究的热点之一,本文以国家科技重大专项和辽宁省科技厅重点项目为背景,以直接驱动数控转台用环形力矩电机伺服系统为研究对象。针对数控转台直接驱动技术的特点以及数控转台对伺服系统鲁棒性和快速跟踪性能的要求,在滑模控制的基础上,结合高阶滑模和改进型干扰观测器等理论和方法,研究了模型参数变化及负载扰动等许多不确定性因素对数控转台伺服系统性能的影响。主要研究的内容如下:在分析数控转台伺服系统存在的各种不确定性的基础上,主要是考虑参数变化和负载扰动等不确定因素的影响,提出用二阶滑模控制作为直接驱动数控转台伺服系统的速度控制器,设计了速度控制器的滑模面,采用二阶滑模控制的超螺旋算法来实现控制律的设计,该算法不需要知道滑模变量时间导数的信息。该策略对参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性,同时可削弱抖振。特别是针对模型的不确定性很大时,尤其是负载扰动加大且模型参数的不确定性很大时,为了进一步提高数控转台伺服系统的抗干扰性能和快速跟踪性能,文中还论述了另一种方法,将滑模控制和改进型干扰观测器相结合的控制方法应用于数控转台伺服系统。采用二阶滑模控制的次优算法来设计伺服系统的速度控制器,该算法通过连续控制量使滑模及其时间导数在有限时间内趋近于零。并在此基础上,设计了改进型干扰观测器,对负载干扰和模型的不确定性进行了补偿,仿真结果表明,该方法有效地抑制模型参数变化和负载干扰等不确定性因素对伺服性能的影响,提高了系统的快速跟踪性能。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2011-01-04)

孙宜标,王通,孙晓雨[7](2010)在《复合A/C轴直接驱动伺服系统混合灵敏度l_1速度控制》一文中研究指出复合A/C轴摆头直接驱动环形永磁力矩电机伺服系统易受负载扰动和参数不确定性的影响,使其伺服性能大大降低。文章提出采用l1控制策略设计环形永磁力矩电机速度控制器。以混合灵敏度函数的l1范数为性能指标,通过优化控制器来最小化最坏情况下干扰所引起的峰值误差使系统具有较强的抗干扰性,同时削弱模型不确定性对系统稳定性的影响。仿真结果表明,所设计的混合灵敏度l1速度控制器使复合A/C轴摆头直接驱动环形永磁力矩电机伺服系统对负载扰动及系统参数不确定性具有较强的鲁棒性。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2010年03期)

金石,孙宜标,王成元[8](2009)在《数控转台直接驱动伺服系统的L_2鲁棒定位控制》一文中研究指出针对采用直接驱动技术的数控转台回转送进系统易受参数不确定性和负载扰动影响的特点,采用L2鲁棒控制理论来设计控制器,并利用L2范数对干扰信号加以限制。L2鲁棒控制是用一个结构和参数都固定不变的控制器来保证系统在不确定性影响最严重的情况下也能满足性能要求,使系统具有较强的抗干扰性。仿真结果表明,所设计的控制器使系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的鲁棒性,并实现了对位置输入信号的快速跟踪,从而提高系统的伺服性能。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2009年S1期)

魏世娟[9](2009)在《直接驱动伺服系统在齿轮测量中心上的应用研究》一文中研究指出齿轮测量中心是实现齿轮全参数测量的数控仪器。为进一步提升仪器性能、研发新型产品、跟踪国外的先进技术,采用直接驱动技术是必然趋势。直接驱动技术就是电机不经过任何传动链直接驱动负载,具有系统响应快、灵敏度高、随动性好、速度和位置精度高等优点。论文研究的工作是将直接驱动技术应用于伺服系统,从而对仪器的数控系统进行改进,提升现有型号仪器的性能,并为将来研发可测量更大惯量齿轮的新型仪器打下理论与实践的基础。论文首先对直接驱动技术的发展现状进行综述,分析了现有仪器数控系统的组成、结构和控制性能要求,就当前控制系统存在的不足,提出了基于直接驱动技术的仪器数控系统的方案,在直线轴上使用直线电机(DDL)消除传动链的误差,提高测量精度。在旋转轴上使用直接驱动电机(DDR)大幅提升被测齿轮的负载惯量,提高旋转轴的低速运行平稳性能。然后研究可实现DDL和DDR电机控制的伺服控制卡的原理和使用方法,设计并实现了直接驱动伺服系统,分析了伺服驱动器中的控制算法,对驱动器内部参数和负载惯量等外部参数进行辨识,建立了DDL电机轴和DDR电机轴的控制系统数学模型并进行系统仿真。再后编写板卡上运行的控制程序,并开发了一套用于WINDOWS下访问控制卡的接口函数库,提出了一种实现WINDOWS下访问PCI设备的方法。最后对伺服系统的实际控制性能和整机测量性能进行了实验验证。论文分析了各控制参数对系统的影响,给出了系统最终能够达到的性能指标,并提出了两种在系统惯量大范围变化的情况下保持系统稳定的方法。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2009-03-01)

袁成荣,宋飚,施培阔[10](2008)在《伺服驱动系统数字控制器设计的直接函数法》一文中研究指出探索了一种伺服驱动系统数字控制器设计的新方法。先求出满足系统要求的输出响应,再反求数字控制器两端几对特殊点的对应值,然后直接拟合出数字控制器关于时间的函数关系。通过仿真,证明此方法是可行的。(本文来源于《机电一体化》期刊2008年09期)

直接驱动伺服系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

介绍了新一代高性能高可靠性伺服阀-直接驱动伺服阀(DDV)的工作原理和优点,并和传统的对喷嘴挡板式伺服阀进行了比较,对其在飞机防滑刹车系统中的使用进行了研究和分析,对其应用前景和推广价值进行了探讨。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

直接驱动伺服系统论文参考文献

[1].暨利勇.直接驱动数控转台伺服系统抗负载扰动研究[D].南京航空航天大学.2016

[2].刘劲松,周世民,何学工,范淑芳.飞机刹车系统应用直接驱动伺服阀(DDV)的研究[J].航空精密制造技术.2013

[3].崔晨.数控转台直接驱动伺服系统间接/直接自适应鲁棒控制[D].沈阳工业大学.2013

[4].孙显峰.直接驱动XY平台伺服系统的鲁棒跟踪控制研究[D].沈阳工业大学.2013

[5].彭勇刚,韦巍.伺服电动机直接驱动定量泵液压系统在精密注塑中的应用及其控制策略[J].机械工程学报.2011

[6].荆亚楠.直接驱动数控转台伺服系统的二阶滑模控制研究[D].沈阳工业大学.2011

[7].孙宜标,王通,孙晓雨.复合A/C轴直接驱动伺服系统混合灵敏度l_1速度控制[J].组合机床与自动化加工技术.2010

[8].金石,孙宜标,王成元.数控转台直接驱动伺服系统的L_2鲁棒定位控制[J].电机与控制学报.2009

[9].魏世娟.直接驱动伺服系统在齿轮测量中心上的应用研究[D].哈尔滨理工大学.2009

[10].袁成荣,宋飚,施培阔.伺服驱动系统数字控制器设计的直接函数法[J].机电一体化.2008

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