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北京交通大学学报 2016年第2期40卷 63-70页

作者：李洪凤李伟健天津大学电气与自动化工程学院天津300072

为解决摩擦项导致控制系统品质恶化的问题,本文根据一种永磁球形电动机和支撑部件的结构,建立了永磁球形电动机的动力学模型和摩擦转矩模型.利用自适应滑模方法搭建摩擦补偿器,提出一种基于通电线圈优化的通电策略.此通电策略在自转和... 详细信息

为解决摩擦项导致控制系统品质恶化的问题,本文根据一种永磁球形电动机和支撑部件的结构,建立了永磁球形电动机的动力学模型和摩擦转矩模型.利用自适应滑模方法搭建摩擦补偿器,提出一种基于通电线圈优化的通电策略.此通电策略在自转和偏航两种运动形式下,对通电线圈进行了优化,实现在最小线圈损耗下的永磁球形电动机自转和偏航运行.并且该摩擦补偿器对摩擦转矩进行了在线估计,很好地补偿并抑制摩擦项的影响,实现对球形电动机的准确的跟踪控制.

关键词：永磁球形电动机摩擦转矩模型摩擦补偿器通电线圈优化

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汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究

汽车安全气囊折袋机恒张力控制系统研究

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作者：宋连国长春工业大学

学位级别：硕士

汽车安全气囊作为汽车被动安全系统的重要组成部分,已逐渐成为现代汽车的标准配件之一,随着我国汽车年产销量的逐年增加,安全气囊的需求量也随之增长,进而推动了作为安全气囊生产的气囊生产设备产业的应用与发展。在安全气囊生产中,气... 详细信息

汽车安全气囊作为汽车被动安全系统的重要组成部分,已逐渐成为现代汽车的标准配件之一,随着我国汽车年产销量的逐年增加,安全气囊的需求量也随之增长,进而推动了作为安全气囊生产的气囊生产设备产业的应用与发展。在安全气囊生产中,气袋折叠是安全气囊生产工艺中的重要工序,要求气袋在折叠过程中保持张力恒定,张力过大可能导致气袋的变形,张力过小可能使气袋出现褶皱,而这些异像缺陷将会影响汽车安全气囊的工作效果,致使其保护性能大大折扣。因此,研究气袋折叠设备张力控制系统对提高气袋折叠质量和增强气囊保护作用具有重要意义。在吉林省科技厅“十大科技攻关”项目“汽车安全气囊生产线国有化关键技术研究”的资助下,本文开展了汽车安全气囊折袋设备恒张力控制系统研究,将完成以下内容:1.为解决张力恒定问题,通过对气袋折叠过程中气袋张力的产生和作用、气袋张力波动机理等问题分析研究,建立典型张力动力学模型,该模型能充分反映气袋在实际折叠下的状态,如气袋实时半径变化、电机需求转速等重要问题。2.为解决张力波动对气袋折叠质量影响,基于模糊滑模变结构控制策略,建立电机控制模型,该模型能够根据电机运动状态在线地自调整滑模增益的大小,提高控制器自调节能力,达到了消弱滑模抖振的效果。3.针对伺服系统中的摩擦和干扰问题,提出基于分解的补偿控制策略。对于确定性的干扰和线性摩擦部分,使用前馈补偿形式的补偿器可以得到完全的补偿,使用基于干扰观测器反馈补偿器处理不确定性干扰和非线性摩擦。应用MATLAB软件中的SIMULINK模块并结合模糊滑模控制方式对实验使用的永磁式同步电动机进行仿真,进而验证基于模糊滑模变结构张力控制的可行性。4.配置系统的软硬件,搭建实验平台。其中硬件配置包括以西门子PLC-300为核心的控制部件、伺服控制器等。软件设计采用Lab VIEW工具设计张力控制系统主程序。实验对不同厂家安全气袋进行折叠,并对实验产生波形进行分析,实验结果表明,电机运行时具有很好的动态和静态性能,张力控制效果能够达到预期效果,气袋折叠均匀。

关键词：气囊折袋机张力控制滑模控制模糊控制摩擦补偿器

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两级驱动系统的多率非线性控制研究

两级驱动系统的多率非线性控制研究

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作者：韦东方武汉科技大学

学位级别：硕士

两级驱动（DSA）控制系统作为一种新颖的机电一体化系统引起了许多学者的研究兴趣，并在很多领域已有着广泛的应用。DSA系统由一级驱动和二级驱动串联组成，研究者通过设计合适的控制算法，可以使这两个驱动的性能形成互补。因此，在工... 详细信息

两级驱动（DSA）控制系统作为一种新颖的机电一体化系统引起了许多学者的研究兴趣，并在很多领域已有着广泛的应用。DSA系统由一级驱动和二级驱动串联组成，研究者通过设计合适的控制算法，可以使这两个驱动的性能形成互补。因此，在工业应用上，DSA系统显示出其独有的先进性和优越性。DSA系统存在多种控制算法，主要有PID控制;预测控制;鲁棒控制等，这些算法各有优缺点。本文在简要介绍了DSA系统模型的基础上研究设计了两种新的控制算法，一定程度上提升了系统性能。论文主要工作有：第一章简要介绍了DSA系统的发展历史和国内外研究现状;第二章概括了线性控制系统和数字信号处理方面的基础背景知识。第三章介绍了DSA系统的物理模型，重点介绍了一级驱动中摩擦和扰动的补偿机理。第四章给出了复合非线性控制算法。首先，为一级驱动设计PTOS算法来得到一个有小超调的系统，并在二级驱动上采用复合非线性控制算法来降低由一级驱动引起的超调，然后，就系统性能提升的问题进行了详细的参数设计，最后本章利用simulink搭建了仿真平台。实验结果显示了所提方法在提升系统性能方面的优越性。第五章设计了带摩擦补偿的多采样率控制算法，旨在减少系统的计算负载，提高系统性能。多采样率控制算法通过减缓一级驱动的更新时间，可以在不降低系统整体性能的情况下减少系统总的计算负载。最后通过仿真平台测试了抽取率m和摩擦补偿器对系统整体性能的影响。第六章总结全文，并对后续工作进行了初步的展望。

关键词：两级驱动控制系统摩擦补偿器复合非线性控制多采样率控制

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