PMSM交流伺服系统的模糊预测控制算法研究

针对交流伺服系统存在参数时变、负载扰动等建模困难,以及电机和被控对象的非线性、强耦合性等不确定性因素,利用模糊控制和预测控制各自的优点,将二者结合起来形成了模糊预测控制算法。该算法结合了预测控制的鲁棒性好、控制精度高和模糊控制实时性好的优点,提高了伺服系统的性能。试验结果表明该控制算法是可行和有效的。     

基于电动伺服系统的制动能量回收控制策略研究

基于电动伺服系统对制动能量回收控制策略进行研究。首先对电动伺服制动系统的部件组成和工作机理进行分析;然后取车速和制动强度双参数对制动模式进行划分,并兼顾整车经济性和车辆安全性对电液制动力进行协调分配,使用制动强度、初始车速、电池SOC对电动机制动扭矩进行修正;分析了轮缸压力控制理论,并给出压力控制需求,基于电动伺服系统提出前馈加三闭环反馈的轮缸压力控制算法,实现轮缸压力的精确控制,通过仿真跟随正弦曲线目标压力对提出的算法进行验证,结果表明此压力控制算法可以满足控制需求;最后在纯电动整车平台上对提出的制动力分配策略和压力控制算法进行验证,并以制动能量回收率为节能评价指标,对制动能量回收策略进行经济性评价,试验结果验证了提出的制动力分配策略和压力控制算法的有效性和可行性。该制动能量回收策略能显著提高制动能量回收率,改善整车经济性。     

基于动态规划的电动拖拉机动力电源能量控制策略研究

针对纯电动拖拉机能量利用率低、续航里程不足的问题,提出了基于超级电容和蓄电池复合的纯电动拖拉机动力电源系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,对动力电源系统进行了拓扑结构选型和参数匹配,并以动力电源能耗最低为优化目标,应用动态规划对纯电动拖拉机的动力电源系统进行能量控制策略优化,对动态规划结果以及工况特点进行分析,总结出基于规则的动力电源能量控制策略,利用Matlab/Simulink建模对控制策略进行仿真。结果表明基于动态规划的控制策略能量消耗比基于规则的控制策略能量消耗减少了18%,证明了基于动态规划的能量控制策略在节能降耗方面的有效性。     

基于SPWM的永磁交流调速系统仿真研究

介绍了基于SPWM控制的永磁交流伺服调速系统,在分析永磁同步电动机的数学模型和矢量变换SPWM控制原理的基础上,在MATLAB/SIMULINK环境下建立交流调速系统模型进行仿真。仿真结果表明系统调速平滑、谐波成份小,具有良好的动静态特性。     

基于CarSim/Simulink联合仿真的四轮驱动电动汽车稳定性研究

基于LQR控制理论研究了四轮驱动电动汽车的横摆稳定性,以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标,计算出最优的直接横摆力矩,通过双轮控制模式进行转矩分配,实现了四轮驱动电动汽车的稳定性控制;基于CarSim/Simulink联合仿真整车模型进行仿真验证,在CarSim中通过参数化建模设置整车参数、驾驶员模型,在Simulink中建立电机模型和控制器模型。研究结果表明,所提出的控制策略可以有效地控制四轮驱动电动汽车的横摆运动,从而提高整车的行驶稳定性。     

主/从机器人系统设计与双向伺服控制

建立了主／从异构式机器人力反馈遥操作控制系统。主操作系统采用2个2-DOF操作手,分别采用伺服阀控制液压马达获得2个解耦的旋转自由度。用力信息对伺服阀进行控制以驱动主操作手运动,解决主手操纵力不能直接驱动主操作手液压马达的问题。从机器人为4-DOF串联关节型四自由度机器人,采用比例方向阀控制。分别采用力反射伺服型和力对称型双向伺服控制策略,对主／从机器人系统进行遥操作力反馈双向伺服控制实验研究。验证了本设计的主操作手结构的合理性,力对称型双向伺服控制策略具有较好的控制性能。     

电液伺服系统的模糊控制研究

研究了电液位置控制伺服系统的动态特性，在分析传统模糊控制器优缺点的基础上，提出应用PI＋模糊规则自校正的控制策略可改善其系统性能。仿真结果表明，PI＋模糊规则自校正控制的电液位置控制伺服系统控制效果较好。     

基于珩磨机主轴往复液压控制系统的特殊伺服阀设计

介绍了在研磨加工领域,主轴往复液压控制系统中的伺服阀,重点介绍该系统中特殊伺服阀的设计和计算。设计的伺服阀的阀芯驱动方式与用比例电磁铁驱动的传统伺服阀不同,该阀芯用伺服电机加滚珠丝杠的方式驱动,可以精准控制阀芯,也可以克服液动力对阀芯位移的影响。     

电液位置伺服系统的自适应控制

根据已知参数设计一电液位置伺服系统,针对系统中参数或外界干扰的变化引起系统的误差,对其使用了两种模型参考自适应控制:通过构建目标函数,使被控对象趋近于参考模型的以局部参数为最优的自适应控制,通过Matlab仿真表明,加了自适应控制器的系统响应明显变快,对突加负载和外干扰有自适应能力;采用状态观测器的自适应控制,通过构建状态观测器,并利用Matlab函数求解状态观测器的反馈矩阵,然后根据少量的输入输出变量由状态观测器构造系统的全部变量,用来实现控制作用,使系统对于参数变化或外界干扰具有很强的自适应能力和鲁棒性。     

基于分布式结构的车辆稳定性控制系

提出了一种车辆稳定性控制系统,基于分布式结构的分析方法,通过合理分布复杂的控制算法将控制系统分为控制分析、控制分配和控制执行3个层次.在控制分析层采用了滑模变结构控制方法,计算出车辆期望作用力和横摆力矩.使用非线性优化方法将期望值分配到4个车轮上,实现并优化了控制分配效果.在CarMaker车辆动力学分析环境中进行了仿真分析,结果表明设计的控制算法提高了车辆在极限工况下的稳定性,降低了驾驶员驾驶强度.     

基于噪声抑制的电液位置伺服系统自抗扰控制方法

测量噪声对扩张状态观测器带宽的限制是影响电液伺服系统自抗扰位置控制器性能的关键问题。为此,提出了一种基于噪声抑制扩张状态观测器的改进自抗扰控制方法。建立电液伺服系统非线性模型,通过坐标变换构造链式积分器结构,明确电液伺服系统“总扰动”。引入低通滤波器抑制高频测量噪声,利用滤波后的位置信号构建改进型扩张状态观测器,补偿滤波器导致的相位滞后,分离状态反馈与扰动估计,增加新的扰动估计调节参数,调和观测器高带宽、高估计性能与噪声放大间的矛盾。采用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真与试验结果表明,在系统受扰状态下,与传统LADRC相比,本文所提出控制方法扰动抑制能力更强,位置跟踪精度更高,为自抗扰控制器的工程应用提供了参考。     

基于电液伺服及反馈系统的拖拉机转向控制研究

现代农业的发展趋势是精准农业,这也是世界各国着力研究的重点。在精准农业中,农用拖拉机的自主行走是精准农业发展的关键,农业拖拉机自动导向的应用机会越来越多。近年来,精准农业技术的发展需要高效率的自动化和安全性,农用拖拉机的自动转向控制研究有了生产上和社会上的需求。因此,为了解决拖拉机在田间的自主行走问题,设计了一种基于电液伺服系统及反馈控制的自动行走拖拉机的转向控制装置。     

汽车稳定性控制系统侧偏角道路试验测试系统

汽车侧偏角是汽车动力学稳定性控制系统实现对汽车稳定性预估的主要依据,设计了"1+2"GPS侧偏角测试方案,即1个基准站和2个移动站,并搭建了道路试验系统.阐述了传感器选型、系统配置和侧偏角计算方法,进行了系统的实车道路试验,并基于光学侧偏角传感器同时测量的数据验证了GPS方案的可行性.汽车侧偏角道路试验系统能够实现高频率的精确定位、测速和侧偏角测量,兼顾车身和车轮位置姿态测量,现场安装快捷方便,可为稳定性控制系统开发中的侧偏角算法和控制逻辑验证提供试验依据.