摘要：现代数控系统通常采用数控装置负责计算、伺服驱动器负责执行的结构理念,二者间的总线数据交互不可避免地存在通信延时,尤其在高速进给的应用场合中,为了避免由通信延时引起的超调及控制精度降低的问题,该文对全闭环数控系统时延问题展开研究。首先,基于双位置反馈控制架构,建立含通信延时的全闭环伺服驱动系统模型,采用频率根轨迹分析方法,分析通信延时对系统稳定性的影响,指出延时补偿的必要性。为了更好地对通信延时进行补偿,研究并设计Smith预估补偿器,分析Smith预估补偿器在应用中存在的模型失配问题,在此基础上,总结模型误差来源。最后,结合扰动观测器理论,设计基于扰动观测器的通信扰动观测补偿策略,解决模型失配问题在通信延时补偿中的影响,提高延时补偿方法的适用性和简易性。通过仿真验证所提算法的有效性。

摘要：变长度的柔性机械臂在旋转运动过程中由于受到环境扰动以及自身柔性的影响导致了伺服驱动系统输出转速的波动现象,这会加剧柔性机械臂的振动,严重影响了柔性机械臂的运动精度.基于此,设计了一种基于干扰观测器的PI控制策略来抑制伺服驱动系统转速的波动.首先使用拉格朗日原理建立了双柔性伺服驱动系统的动力学模型并分析了双柔性伺服驱动系统的传动特性;其次将基于干扰观测器的PI控制策略应用于双柔性伺服驱动系统的速度环中,并通过鲁棒稳定性分析设计干扰观测器中的低通滤波器参数;最后开展了数值仿真分析和控制实验.实验结果验证了提出的控制策略能够有效减少变长度柔性机械臂的转速波动,提高伺服驱动系统的运动精度.

摘要：伺服驱动系统的柔性负载端转动惯量等参数随柔性机械臂位姿变化而变化,进而影响伺服驱动系统电动机输出端转速。为降低电动机输出端速度波动,采用极点配置的方法设计伺服驱动系统转速环PI控制器参数,该参数的选择随柔性机械臂位姿变化而变化,从而使伺服驱动系统在不同位姿下获得良好的动态响应特性,避免机械谐振发生。首先根据连续体振动理论和拉格朗日原理建立了柔性负载伺服驱动系统动力学模型,并通过状态方程求得电动机转速到柔性负载驱动转矩的传递函数。将变参数PI控制策略应用于伺服驱动系统转速环控制中,分析了柔性负载对转速环的控制特性的影响,采用极点配置的方法设计控制器参数。接下来分别采用相同幅值、相同阻尼系数、相同实部3种极点配置策略设计控制器参数。讨论了这3种极点配置策略不同参数对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响。最后通过数值仿真分析表明:伺服驱动系统等效柔性负载参数与机械臂的位姿有关;柔性负载回转半径、转动惯量较大的情况,不适宜使用相同实部的极点配置方法,但其余两种方法可通过适当选择参数使电动机输出转速波动程度减小。

摘要：为提高伺服驱动系统控制品质,简化典型伺服驱动系统结构,建立了包含电机和负载的双惯量伺服驱动系统模型;分析了双惯量伺服驱动系统机械谐振产生的原因,分别讨论了惯量比、传动轴刚度系数和传动轴阻尼系数对双惯量伺服驱动系统机械谐振的影响。采用模型预测控制方法对系统的机械谐振进行抑制控制,设计了基于状态空间表达式的模型预测控制器,通过仿真和对比常规PID控制方法进行验证。结果表明:利用模型预测控制方法能有效的抑制伺服驱动系统的机械谐振,可为多惯量伺服驱动系统的机械谐振分析及抑制方法研究提供参考。

摘要：以PMSM电机为控制对象,为提高PMSM伺服驱动系统的扩展性、开放性及灵活性,提出基于模块化、层次化的伺服驱动控制系统设计思想。基于DSP芯片TMS320F28335进行自主开发模块化、可重构PMSM伺服驱动系统的研究;并给出可重构的PMSM伺服驱动控制系统架构规划,以实现根据实际工况快速重构控制系统,最终满足用户多样化和个性化控制需求。在搭建的PMSM伺服驱动系统平台进行速度控制模式和位置控制模式重构实验,实验结果表明所提出的可重构伺服驱动系统设计方法是可行有效的,且设计灵活,可重构性强,易于扩展。

摘要：介绍了喷墨印花设备中伺服驱动系统的构成,并对系统中传动部分分析,得到需要控制无刷直流电机达到的状态及其所承受负载转矩。在Matlab的Simulink中对无刷直流电机调速系统进行仿真,得到系统电机转速响应及三相电流曲线,并以此为依据设计了喷墨印花设备中的伺服驱动系统。对系统所采用的PID调速方法进行介绍。最后通过实际驱动系统的实验得到电机实际转速与电流数据,验证了系统的可行性与可靠性。

摘要：针对伺服驱动系统精度低、动态响应慢、稳定性差等问题,对双绕组永磁同步电机的矢量控制技术进行了深入的研究。优化和改进控制策略、系统硬件和软件程序。提出新的解决方案,设计伺服驱动系统。搭建试验平台,对系统进行功能和性能测试。实验结果表明:系统响应速度快、稳定性强,电机的控制精度和抗干扰能力也得到了明显提高,满足系统设计需求。

摘要：采用增量式伺服驱动系统的CNC机床或工业机器人设计了一种新型、实用的能够充分发挥伺服系统性能,提高CNC机床或工业机器人综合性能的接口。

摘要：为了解决矿山作业机器人执行终端伺服驱动系统响应速度慢、定位误差大、易受外部干扰等问题,提出了一种嵌套饱和控制与积分滑模控制相结合的有限时间镇定控制方法。通过对外部干扰下的直流伺服驱动三阶线性不确定系统模型进行分析,基于积分滑模设计思想,引入了嵌套饱和控制策略,结果表明,该方法使系统状态输出在有限时间内到达滑模面并实现镇定,从而实现了执行终端伺服直流电机输出角速度的快速精准控制。仿真试验结果表明,该控制方法不仅提高了矿山作业机器人伺服直流驱动系统的响应速度和控制精度,还减弱了外部干扰的影响,显著提升了系统的稳定性。

摘要：为解决速度控制器增益过大和负载扰动等因素引起伺服系统振动,导致系统不稳定的问题,提出伺服驱动系统高增益速度环的振动抑制方法.首先,采用速度振动信号反馈补偿的方法,设计滤波器提取振动速度信号作为速度反馈补偿;然后,采用内模控制(IMC)观测器进行负载扰动补偿,将观测出的扰动转换成对应的电流量,对电流环指令信号进行前馈补偿.仿真结果表明:与比例积分(PI)控制和传统的观测器补偿法相比,文中方法能有效地提高系统的响应和抗扰动性.