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公开(公告)号:CN108873698A
公开(公告)日:2018-11-23
申请号:CN201810740222.5
申请日:2018-07-07
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种抗扰动两阶段定点伺服控制方法,首先,把扰动作为一个扩展状态量纳入系统模型,设计一个降阶的扩展状态观测器同时对系统的状态量和扰动进行估计;其次,基于目标给定和观测器估值,设计一个状态不变集,和一个包含状态反馈、给定前馈与扰动补偿的线性伺服控制律;当系统状态处于不变集外部时,则采用模型预测控制,以状态误差和控制量偏差的二次型加权和作为性能指标,终端状态进入不变集作为约束条件。本发明的受控系统将从模型预测控制过渡到线性伺服控制,在约束和扰动条件下实现大范围快速准确的定点控制。
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公开(公告)号:CN103941583A
公开(公告)日:2014-07-23
申请号:CN201410183753.0
申请日:2014-05-04
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明涉及一种抗扰动复合非线性伺服控制器的参数化设计方法。该方法是通过动态改变闭环系统极点的阻尼,以综合轻阻尼系统的快速响应性能和重阻尼系统的低超调特性,从而实现快速平稳的定点跟踪。控制器由三部分组成:第一部分是常规的线性反馈控制律,用来保证系统的稳定性并使闭环系统具有较快的响应速度;第二部分是非线性反馈控制律,它的作用是使受控系统达到对设定点快速平稳的跟踪;第三部分把系统的扰动和不确定性因素合并归入一个扩展状态变量,设计一个降阶扩展状态观测器来同时估计系统未量测状态和未知扰动,并用于状态反馈和扰动补偿。采用本发明方法,实现了在各种负载条件下对目标位置的快速、平稳且准确的伺服跟踪。
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公开(公告)号:CN112684703B
公开(公告)日:2022-03-22
申请号:CN202011413999.4
申请日:2020-12-05
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种速度受限的大行程点位运动控制方法,针对二阶伺服系统的模型,设计一个由时间最优控制律向线性控制律平稳过渡的时间准最优定点伺服控制律,设计一个能实现恒速调节的速度控制律;系统在点位运动的初始阶段采用所述时间准最优定点伺服控制律进行加速,当速度达到其限值且趋于继续增大时则切换到所述速度控制律进行恒速调节,随后当系统进入目标邻域再切换回时间准最优伺服控制律进行减速和平稳控制。本发明可实现在控制量限幅和速度受限条件下对大范围位置目标的快速和平稳跟踪。
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公开(公告)号:CN108762078A
公开(公告)日:2018-11-06
申请号:CN201810558018.1
申请日:2018-06-01
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明涉及一种曲线轨迹跟踪的控制器设计方法,以期获得准确的伺服跟踪性能和鲁棒性。根据目标轨迹信号构建轨迹生成器,生成与伺服系统模型状态向量对应的稳态状态值及辅助控制信号;把系统的未知扰动作为一个扩展状态量纳入伺服系统模型,得到增广的伺服系统模型;根据增广的伺服系统模型设计降阶的扩展状态观测器,得到系统原状态向量和未知扰动的估计值;根据轨迹生成器生成的稳态状态值及辅助控制信号,设计轨迹跟踪控制律;根据所述轨迹生成器、扩展状态观测器和轨迹跟踪控制律,得到轨迹跟踪控制器。本发明可实现在未知扰动的情况下,对机械臂、数控机床之类伺服机构进行平稳且准确的运动路径跟踪控制。
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公开(公告)号:CN104601071A
公开(公告)日:2015-05-06
申请号:CN201510050034.6
申请日:2015-01-30
Applicant: 福州大学
IPC: H02P21/00
Abstract: 本发明涉及一种基于扰动观测器的永磁同步电机电流环滑模控制方法,通过构建一个多输入多输出的滑模控制器,利用多输入量之间存在耦合的关系,实现电流环的解耦跟踪控制,使电流控制内环只有一个控制器,即滑模控制器。同时考虑到当外界干扰和系统参数变化时,滑模变结构控制的鲁棒性就会减弱,因此为了进一步提高系统的鲁棒性,在控制策略中加入了一个扰动观测器,用于在线预估系统由于参数变化和外界干扰引起的不确定量,补偿到滑模控制器,实现系统电流的误差补偿,确保了电流精确控制,提高了永磁同步电机速度调节性能。本文设计的基于扰动观测器的滑模控制器能使永磁同步电机在保持快速跟踪响应的同时具有更好的鲁棒性和抗干扰能力,并且系统结构简单,稳定性高,可应用于工程实践中。
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公开(公告)号:CN108566137B
公开(公告)日:2021-05-18
申请号:CN201810464861.3
申请日:2018-05-16
Applicant: 福州大学
IPC: H02P29/00
Abstract: 本发明涉及本发明涉及一种位置伺服控制器的离散时域参数化设计方法,包含三部分:第一部分是由状态反馈、目标前馈和扰动前馈构成的线性伺服控制律,保证闭环稳定性并使系统能快速响应和补偿扰动;第二部分是一个平滑的非线性控制律,通过动态调节闭环阻尼实现对目标的平稳跟踪;第三部分,把系统的未知扰动和模型偏差归并为一个扩展状态变量,设计降阶观测器来同时估计系统未量测状态和未知扰动,用于实现准确的伺服控制。本发明可实现在各种负载条件下对电机位置目标的快速、平稳且准确的跟踪。同时本发明在离散时域给出参数化设计方法,方便了控制器的计算机编程实现、性能调优和构建自校正控制系统。
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公开(公告)号:CN108762085A
公开(公告)日:2018-11-06
申请号:CN201810614507.4
申请日:2018-06-14
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明涉及一种鲁棒快速点对点运动控制方法,首先针对伺服系统的模型,设计一个点对点运动的时间最短伺服控制律;接着把点对点运动的时间最短伺服控制律中的符号函数替换为饱和限幅函数,并在系统运动速度降低至预设的阈值时采用线性控制律;最后根据控制律切换的连续性和平滑性条件,推导出系统控制参数的计算式,得到参数化表示的最终的鲁棒快速伺服控制律。本发明可实现在控制量限幅条件下对大范围位置目标的快速和平稳跟踪。
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公开(公告)号:CN103941583B
公开(公告)日:2016-06-29
申请号:CN201410183753.0
申请日:2014-05-04
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明涉及一种抗扰动复合非线性伺服控制器的参数化设计方法。该方法是通过动态改变闭环系统极点的阻尼,以综合轻阻尼系统的快速响应性能和重阻尼系统的低超调特性,从而实现快速平稳的定点跟踪。控制器由三部分组成:第一部分是常规的线性反馈控制律,用来保证系统的稳定性并使闭环系统具有较快的响应速度;第二部分是非线性反馈控制律,它的作用是使受控系统达到对设定点快速平稳的跟踪;第三部分把系统的扰动和不确定性因素合并归入一个扩展状态变量,设计一个降阶扩展状态观测器来同时估计系统未量测状态和未知扰动,并用于状态反馈和扰动补偿。采用本发明方法,实现了在各种负载条件下对目标位置的快速、平稳且准确的伺服跟踪。
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公开(公告)号:CN108873698B
公开(公告)日:2021-06-01
申请号:CN201810740222.5
申请日:2018-07-07
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种抗扰动两阶段定点伺服控制方法,首先,把扰动作为一个扩展状态量纳入系统模型,设计一个降阶的扩展状态观测器同时对系统的状态量和扰动进行估计;其次,基于目标给定和观测器估值,设计一个状态不变集,和一个包含状态反馈、给定前馈与扰动补偿的线性伺服控制律;当系统状态处于不变集外部时,则采用模型预测控制,以状态误差和控制量偏差的二次型加权和作为性能指标,终端状态进入不变集作为约束条件。本发明的受控系统将从模型预测控制过渡到线性伺服控制,在约束和扰动条件下实现大范围快速准确的定点控制。
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公开(公告)号:CN112684703A
公开(公告)日:2021-04-20
申请号:CN202011413999.4
申请日:2020-12-05
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种速度受限的大行程点位运动控制方法,针对二阶伺服系统的模型,设计一个由时间最优控制律向线性控制律平稳过渡的时间准最优定点伺服控制律,设计一个能实现恒速调节的速度控制律;系统在点位运动的初始阶段采用所述时间准最优定点伺服控制律进行加速,当速度达到其限值且趋于继续增大时则切换到所述速度控制律进行恒速调节,随后当系统进入目标邻域再切换回时间准最优伺服控制律进行减速和平稳控制。本发明可实现在控制量限幅和速度受限条件下对大范围位置目标的快速和平稳跟踪。
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