数字伺服系统的实现和调试

“数字伺服系统的实现和调试”是“数字伺服系统的设计和仿真”(见参考文献[1])的续篇。文中以某遥测跟踪设备用的数字伺服系统为基础,阐明了具有复合控制通道的数字校正式伺服系统的实现和调试问题;说明了齿隙、机械谐振频率、磨擦力矩、增益变化和复合控制对系统动态性能的影响;对调试中出现的实际问题进行了分析研究。     

国外导弹和运载火箭伺服系统的应用和发展

随着导弹的发展,弹上伺服系统发展迅速。六十年代日趋成熟,并发展成为一项专门的技术领域。伺服系统针对不同使用对象,在不同技术领域内具有不同的特点。本文综述导弹和运载火箭上的伺服系统的发展和应用概况。一、导弹和运载火箭伺服系统的发展和应用导弹伺服系统在下述几个方面迅速发展。1.伺服阀伺服阀的发展过程在一定程度上反映了     

走带机构的“三速度控制系统”模型

本文提出了计测磁带记录仪走带机构的“三速度控制系统”模型，指出：走带机构是由主导轴、供带和收带三套速度控制系统组成的。文章针对现有某些对后两套系统的误解，给出了它们的组成，重点分析了磁带张紧装置的三重功能及系统框困和工作原理。在此基础上，详述了真空张紧装置和机械摆杆张紧装置的工作原理和优缺点，给出了张紧力、速度误差与磁带位置的关系，收带供带伺服不能对磁带张力实行调节和控制，张紧装置关不是张力敏感器件。作者认为，现有计测记录仪带机构技术性能的进一步改善和提高，要从完善收带供带伺服系统性能着手。     

基于神经网络模型的伺服系统控制与补偿方法研究

本文从两个角度提出使用神经网络模型提高伺服系统的控制精度。首先，分析了扰动力矩对精密伺服系统的影响。提出使用神经网络方法建立扰动力矩的数学模型，并根据全补偿原则设计补偿环节，实现扰动力矩的动态补偿。进而考察一类非线性伺服系统对象，研究使用神经网络模型实现对象逆动态模型的在线辩识和控制，在实验室条件下进行了神经网络伺服系统补偿控制的实验研究。试验结果表明这种新的补偿方法对提高伺服系统的精度十分有效，具有实际应用价值。     

磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动力矩分析与抑制

对磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统，提出了一种基于自适应逆扰动消除控制的设计方法。该控制器采用将被控对象动态控制和对象扰动控制分离处理的方法研究了控制力矩陀螺框架伺服系统的非线性摩擦干扰力矩、陀螺房内部高速磁悬浮转子系统因框架变速转动对框架伺服系统产生的耦合力矩以及航天器姿态改变导致框架伺服系统本身的参数大范围变化等问题。设计的自适应逆扰动消除器大大改善了框架伺服系统的控制性能、提高了系统的速率输出精度。仿真结果表明，提出的扰动力矩抑制方法是可行的，具有很强的鲁棒性。     

基于SLM的伺服系统多学科联合仿真与设计优化平台

针对航天伺服系统研制流程中存在的协同设计水平不高、设计流程不统一、数据与模型管理分散等问题,以仿真生命周期管理(SLM)商业通用框架为基础定制开发了伺服系统多学科联合仿真与设计优化平台。通过对设计流程分析、流程定制、数据传递、模型管理等方面的研究与开发,将仿真融入设计流程中,实现了航天伺服系统的多学科协同建模与仿真、数据与模型的统一管理等功能,提升了航天伺服系统协同设计水平。     

嵌入式计算机在雷达伺服系统中的应用

针对雷达数字伺服系统对控制计算机的要求，分析了嵌入式计算机系统PC／104的特点和基本应用方法，提出了以嵌入式计算机系统PC／104为核心数字控制部件的精密跟踪雷达伺服系统硬件设计要点，专用控制软件的设计思想及实现，仿真和飞行试验表明，该精密跟踪雷达数控伺服系统的设计是成功的。     

液压伺服系统的非线性优化设计

本文分析了传统的液压伺服系统线性优化设计理论所存在的问题，在此基础上基于非线性系统的几何理论和ＩＴＡＥ最优设计准则推导并给出了液压伺服系统的非线性优化设计方法。     

机电伺服系统时域辨识装置的研究与实现

应用COR-LS辨识方法研究了中功率伺服系统时域辨识问题,设计并开发出了相应的时域辨识装置。给出了整个系统的硬件实现方案,并用COR-LS辨识方法对一个中功率伺服系统实现了时域辨识。     

转台伺服系统变模态控制器最优切换状态设置

本文对转台伺服系统变模态控制的切换问题进行了探讨，分析了切换后控制器状态设置问题。给出了最优切换状态设置方法。最后，介绍了转台伺服系统数字控制器状态设计的实际算法及结果。     

模块化航天机电伺服系统多学科集成设计与优化

针对航天伺服系统现有设计过程中因设计参数耦合因素考虑不全导致系统性能难以进一步提高的问题,提出了一套模块化航天机电伺服系统多学科集成设计与优化方法。从产品层、部件层和零件层对系统进行了模块化划分,给出了模块化设计流程及V字数据传递路线,以具体工程实例验证了模块化集成设计与优化方法的高效性及提升航天伺服系统总体设计水平的可行性。     

转台伺服系统的无超调设计

本文通过分析国内外陀螺漂移测试转台伺服系统的现有设计方案,对其伺服系统的无超调设计进行了探讨。最后采用了粗精双回路切换方案,这为提高测试转台的精度和动态性能提供了新的途径。     

液压伺服系统的动态设计

本文将各类电液伺服系统进行了三阶化处理,利用二次型评价函数指标优选了系统参数,在时间域与频率域中进行了设计。提供了电液伺服系统的简易优化的设计方法,实验确认了本文结论的正确性。     

基于腱驱动的空间多指灵巧手的位置/腱张力混合控制

现有的腱驱动空间多指灵巧手通过对每一根腱施加独立的张力实现力控制,忽略了腱绳耦合运动的影响.针对“N+1”型腱驱动多指灵巧手系统内腱绳运动和腱张力耦合的问题,采用关节转矩到腱张力映射的方式解决,同时加入位置控制,构成位置/腱张力混合控制系统,实现腱驱动灵巧手的主动柔顺控制.“Matlab+ ADAMS”联合仿真结果验证了算法的可行性.     

一种基于变结构控制的固体KKV快速开关伺服系统

用相平面法设计了一种基于变结构控制的固体KKV快速开关伺服系统,提出了用电动伺服系统实现大角度旋转阀门快速开关控制的应用方案,解决了无减速器电机直驱系统或小减速比伺服系统的大负载扰动问题。仿真分析与试验结果表明,该伺服系统具有较快的响应速度和较强的鲁棒性,对负载扰动具有较强的自适应能力。在带载条件下100°阶跃响应仅需13 ms,能满足大多数直接力开关控制系统的工程应用要求。所采用的相平面设计方法简单直观,设计的控制策略容易实现,具有较强的实用意义。     

光棚测速的印刷电机转速控制系统

本文介绍的转速控制系统是检前磁记录器主轮伺服系统。该系统与我所以往研制的磁记录器主轮伺服系统有三点主要区别。①采用了低惯直流印刷电机。②采用光栅测速盘。③使用4π型数字式鉴频一鉴相器。本文结合锁相环路伺服系统工作原理,从三面三个特点出发,着重介绍了电机和光栅测速盘的选译,以及4π型数字式鉴频一鉴相器的工作原理。     

自抗扰技术在船载天线伺服系统中的应用研究

为减小船摇扰动对船载天线伺服系统指向及跟踪精度的影响，引入线性自抗扰控制器（LADRC）对伺服系统位置环进行改进。首先对天线伺服系统模型进行简要分析，建立系统状态空间方程；然后利用LADRC对系统进行改进，并对其参数设计进行了详细介绍，同时为提高系统动态跟踪性能，利用TD微分器提取目标速度信息进行前馈补偿；最后经实验测试验证，LADRC相对于传统PID控制器能够保持天线伺服系统动态性能不下降，同时有效提高系统的抗船摇性能。     

工字型索网的几何与力集成设计方法

反射面的几何与预张力设计对空间可展开天线功能的实现起着重要作用。以空间伞型索网天线中广泛应用的工字型索网为对象,研究了其几何与预张力设计问题,提出了一种适用于工字型索网的几何与力集成设计方法。首先,根据节点平衡条件推导了工字型索网背网面节点坐标与前网面张力及背网面张力水平之间的对应关系;然后,给出了根据前网面节点坐标及背网张力水平迭代求解背网面节点坐标及张力的工字型索网几何与力集成设计方法;最后,对所提方法进行了算例验证。有限元仿真结果证明了所提网面设计方法的正确性。所提方法可有效控制背网面张力值水平,且适用于非对称反射面,具有一定的工程应用价值。     

电液伺服系统的间接自适应模糊滑模跟踪控制

为改善电液伺服系统的跟踪控制,根据滑模控制原理和模糊系统逼近能力,设计了一间接自适应模糊滑模跟踪控制方案。该法以自适应模糊系统替代系统自治特性,用滑模方式设计控制律,在滑动模态附近建立一边界层,以平滑不连续控制削弱抖振。仿真结果表明该方案有效。     

柔索驱动式航天员虚拟微重力训练系统控制与实验

针对现有的航天员地面微重力训练设备存在成本高、单次训练时间短、模拟精度低等问题,提出了一种柔索驱动的航天员虚拟微重力训练系统。通过采样航天员对作业对象的操作力,控制柔索驱动虚拟物体(末端执行器)运动,使虚拟物体符合在微重力环境中的运动规律。建立了柔索驱动训练系统的动力学模型,分析了系统的特性。针对传统力伺服系统多余力对控制力精度影响较大且难以克服的问题,提出了一种使用弹簧产生柔索张力的并联柔索全位置型控制方法,并引入力/速局部反馈的控制策略。实验结果表明,系统克服多余力效果明显,可以获得较高的驱动力控制精度;虚拟质量在操作力作用下的运动符合在微重力环境中的运动规律,且有较高的模拟精度;系统稳定性良好,可以实现微重力环境中移动不同质量物体的虚拟作业训练。