模型偏差补偿控制22
同步测控系统误差修正与补偿优化
同步测控系统误差修正与补偿优化同步测控系统误差修正与补偿优化是指利用一系列技术手段,对同步测控系统中存在的误差进行修正和补偿,以提高系统的精度和稳定性。
本文将从误差修正与补偿的原理、方法和应用等方面进行探讨。
一、误差修正与补偿的原理同步测控系统中的误差主要来源于测量、传感器、信号采集和传输等环节,这些误差会对最终的测量结果产生一定的偏差。
误差修正与补偿的原理在于通过分析误差的产生机理,找出误差的来源和特点,并针对性地采取措施进行修正和补偿。
误差修正主要包括系统误差和随机误差的补偿。
系统误差是指由于系统结构、工艺等因素导致的固有误差,一般具有一定的规律性;随机误差是指无规律性的误差,主要由于环境因素、外界干扰等引起。
误差修正的原理是通过对系统误差和随机误差进行建模和分析,采取相应的补偿算法,消除或降低误差对测量结果的影响。
二、误差修正与补偿的方法误差修正与补偿的方法多种多样,下面介绍几种常用的方法。
1. 校准方法校准是指通过检测和比较测量结果与已知准确值之间的差异,计算出误差的大小,并对测量设备进行调整或校正,使其满足要求的精度和准确度。
校准方法包括静态校准、动态校准和绝对校准等。
静态校准是指在测量过程中,根据已知准确值,逐一对系统的各测量点进行校准;动态校准是指根据测量过程中的动态特性,对系统进行实时的误差修正;绝对校准是指通过与绝对准确的参考标准进行比较,确定测量设备的准确性。
2. 滤波方法滤波是指对测量信号进行处理,去除其中的噪声和干扰,以提取出有效的信号信息。
常用的滤波方法包括低通滤波、高通滤波、带通滤波和陷波滤波等。
低通滤波主要用于去除高频噪声,保留信号的低频成分;高通滤波主要用于去除低频噪声,保留信号的高频成分;带通滤波用于保留一定频率范围内的信号成分,去除其他频率的干扰;陷波滤波用于去除特定频率的窄带干扰。
3. 补偿方法补偿是指通过对误差进行测量和计算,得到相应的补偿量,对测量结果进行修正。
装配偏差预测与补偿控制
装配偏差预测与补偿控制装配偏差是指在零部件装配过程中,由于材料本身的特性以及生产加工的因素,导致部件之间的尺寸大小存在一定的差异。
这种差异可能是在设计时已经预见到并做出了相应的设计措施,以保证装配的精度;也可能是未预见到的,导致装配后的精度较低或者无法满足要求。
为了解决这一问题,研究人员提出了一种装配偏差预测与补偿控制的方法。
这种方法基于模型和控制的思想,通过建立模型来预测装配偏差,并采取相应的补偿控制措施来保证装配的精度。
具体步骤如下:首先,需要对装配过程中可能出现的各种偏差因素进行分析和研究。
这些因素可能包括材料的物理性质、生产工艺等方面。
研究人员需要通过实验和数据分析等方法,对这些因素进行综合分析,找出对装配偏差影响较大的因素。
其次,需要通过建立模型来预测装配偏差。
模型可以是基于数学公式的,也可以是基于人工智能算法的。
通过收集和处理大量的数据,可以建立一个较为准确的模型,用于预测装配偏差。
接着,采取相应的补偿措施来控制装配偏差。
这些措施可能包括重新设计部件尺寸、采取特殊的装配工艺等方面。
这些措施需要在模型的基础上进行,以保证控制效果的准确性和可靠性。
最后,对控制效果进行评估和分析。
评估可以从装配精度、工艺流程、成本等方面进行,以确保控制效果是可持续的、可扩展的,同时也需要进一步优化和改进,以适应实际的工业应用环境。
总的来说,装配偏差预测与补偿控制是一项非常有价值的技术研究,可以大大提高装配的精度和效率,为工业生产和制造提供有力的支持和帮助。
大家也可以深入探究该技术研究的最新进展及应用情况。
理想值与实际值偏差补偿
理想值与实际值偏差补偿概述在现实生活中,我们常常会遇到理想值与实际值之间存在一定偏差的情况。
这种偏差可能是由各种原因引起的,例如测量误差、系统不完善、外部环境变化等。
为了准确地评估和控制这种偏差,我们需要进行补偿操作,使得实际值能够更加接近理想值。
1. 理想值与实际值的定义理想值是指在理论上或者预期中所期望的数值,它代表了一个最佳的、完美的状态或者结果。
实际值是指通过测量、观察或其他手段得到的真实数值,它可能与理想值存在一定的差异。
2. 偏差的原因偏差的产生可以有多种原因,下面是一些常见的原因:•测量误差:测量仪器的不准确性、操作人员的技术水平等都可能导致测量结果与真实值存在差异。
•系统不完善:在一些系统中,由于设计、制造或者使用过程中的问题,会导致实际值与理想值之间存在一定的差距。
•外部环境变化:外部环境的变化,例如温度、湿度、气压等的变化,也可能对实际值产生影响,使其与理想值不一致。
3. 补偿的方法为了减小或消除理想值与实际值之间的偏差,我们可以采取以下一些方法:校准校准是一种常用的方法,通过对测量仪器进行标定和调整,使其能够准确地测量出实际值。
校准的过程包括确定误差源并进行补偿,以及制定校准标准和程序。
调整参数在一些系统中,我们可以通过调整系统参数来减小理想值与实际值之间的差距。
例如,对于控制系统,我们可以调整控制器的参数来改善控制效果;对于传感器,我们可以调整灵敏度或者增益来提高测量精度。
优化算法在一些复杂的系统中,我们可以通过优化算法来减小理想值与实际值之间的差距。
优化算法可以通过对系统模型进行建立和优化,找到最佳的参数组合或者控制策略,使得系统的性能达到最优。
运动补偿在一些需要进行运动控制的系统中,由于运动带来的惯性、摩擦等因素,会导致实际值与理想值之间存在偏差。
为了减小这种偏差,我们可以采用运动补偿的方法,通过对运动参数进行补偿,使得实际值更加接近理想值。
4. 补偿的效果评估补偿的效果评估是衡量补偿方法有效性的重要指标。
AOI系统定位偏差分析与标定算法
中图分类 号 : H1 ,2 6 文献标 识码 : T 6P8 A
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பைடு நூலகம்
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在表面贴装技术 (ufc o nig eh ooyS )生产 Sr e u t c nl 。MT a M nT g 中, 自动光学检测技术 ( uo aiO t aIset n, O ) A t t pi lnpci A I已得到 m c c o 广泛应用。 然而 S T生产线人员流动性大 、 M 非周期性变动频率高 等特点 , A I 对 O 程序的通用性提出了更高的要求 。A I O 程序设计 要添加检测元件 , 以指定检测 区域 ( 焊点 ) 并设定检查参数 _所添 1 ] 。 加的元件定位准确对于检测过程是非常重要的。 电阻元件检测 区 域结构图, 如图1 所示。
25
一
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2元件坐标偏差分析
21检测程 序元件坐标 偏差 .
A I O 图像采集系统包括镜头 、 工业相机、 滚珠丝杠 、 直线导轨 、
自动控制原理题目(含答案)
《自动控制原理》复习参考资料一、基本知识 11、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。
2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。
3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。
4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。
5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。
6、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。
7、两个传递函数分别为 G1(s)与 G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为G(s)+G2(s),以串联方式连接,其等效传递函数为G1(s)*G2(s)。
18、系统前向通道传递函数为 G (s),其正反馈的传递函数为 H (s),则其闭环传递函数为G(s) /(1-G(s) H(s) )。
9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为 G (s),则闭环传递函数为G(s) /(1+ G(s) )。
10 、典型二阶系统中,ξ=0.707 时,称该系统处于二阶工程最佳状态,此时超调量为 4.3%。
11、应用劳斯判据判断系统稳定性,劳斯表中第一列数据全部为正数,则系统稳定。
12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负,即都分布在S平面的左平面。
13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号,恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。
14、对于有稳态误差的系统,在前向通道中串联比例积分环节,系统误差将变为零。
15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。
16 、对于一个有稳态误差的系统,增大系统增益则稳态误差将减小。
17 、对于典型二阶系统,惯性时间常数 T 愈大则系统的快速性愈差。
18 、应用频域分析法,穿越频率越大,则对应时域指标 ts越小,即快速性越好19 最小相位系统是指 S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。
20、按照校正装置在系统中的不同位置,系统校正可分为串联校正、反馈校正、补偿校正与复合校正四种。
rcwa模型误差
rcwa模型误差RCWA模型误差是指在使用反射率耦合波分析(RCWA)模型计算光学器件时,模型与实际情况之间存在的差异。
这种误差可能由多种因素引起,如模型中的近似假设、计算方法的精度限制以及材料参数的不确定性等。
在RCWA模型中,光学器件被抽象为具有周期性结构的多层薄膜。
通过求解Maxwell方程组,可以计算出光的传播和反射特性。
然而,由于模型对于材料参数、入射光角度等的假设,以及计算方法的近似性,导致计算结果与实际情况之间存在一定的差异。
其中一个主要误差来源是对材料参数的近似。
在RCWA模型中,常常假设材料是均匀各向同性的,而实际材料往往存在各种非均匀性和各向异性。
这种近似会导致计算结果与实际情况存在偏差。
另一个误差来源是对入射光角度的限制。
RCWA模型通常假设入射光是平行入射的,而实际情况中入射光的角度可能存在一定的偏离。
这种偏离会导致模型计算结果与实际情况之间存在差异。
RCWA模型还可能受到计算方法的精度限制影响。
由于计算资源的限制,通常需要对模型进行离散化处理。
这种离散化会引入误差,特别是在处理高频光时更加明显。
为了减小RCWA模型误差,可以采取一些方法。
首先,可以通过使用更准确的材料参数来改进模型的精度。
例如,可以利用实验测量得到的材料参数来替代理论计算的数值。
其次,可以采用更精细的离散化方法来提高计算的精度。
例如,可以增加离散化的点数或者采用更高阶的展开方法。
此外,还可以通过引入更精确的入射光条件来改善模型的准确性。
RCWA模型误差是在使用RCWA模型计算光学器件时不可避免的。
了解和减小这种误差对于提高模型的准确性和可靠性至关重要。
通过合理选择材料参数、改进计算方法和精确控制入射光条件,可以减小RCWA模型误差,提高计算结果与实际情况的吻合度。
数控机床误差与补偿
误差补偿法
通过软件或硬件方法,对机床的热变形进行补偿,减小或消 除热误差对加工精度的影响。
04
几何误差补偿
几何误差来源与分类
01
制造误差
由于机床零部件制造精度不足导致 的误差。
热误差
由于机床运行过程中温度变化导致 的误差。
03
02
装配误差
电气误差补偿
通过调整电机的电气参数,如电 流、电压等,来减小或消除由于 电机性能差异和传动系统误差引 起的误差。
传感误差补偿
通过使用高精度的传感器来检测 机床的实际位置和姿态,并将这 些信息反馈给控制系统,以实现 误差的实时补偿。
软件补偿
数学模型补偿
通过建立机床的数学模型,并利用软件算法对模型进行优化,以减小或消除误差。这种方法需要精确的数学模型和高 效的算法支持。
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几何误差补偿方法
硬件补偿
通过改进机床零部件制造和装配精度来降低几何误差。
软件补偿
利用数控系统软件对几何误差进行补偿,如螺距误差 补偿、反向间隙补偿等。
复合补偿
结合硬件和软件补偿方法,通过优化机床结构设计和 改进控制系统实现更精确的几何误差补偿。
05
运动误差补偿
运动误差产生机理
机械传动误差
由于数控机床的机械传动系统(如丝杠、齿轮等)存在制造和装 配误差,导致运动过程中产生误差。
自适应补偿技术
总结词
自适应补偿技术是一种能够自动调整和 优化补偿参数的误差补偿方法。
VS
详细描述
传统的误差补偿方法通常需要人工设定和 调整补偿参数,操作复杂且精度不高。自 适应补偿技术能够根据加工过程中的实时 反馈信息,自动调整和优化补偿参数,实 现动态误差补偿,进一步提高数控机床的 加工精度和稳定性。
汽车前照灯光轴检测偏差补偿策略
汽车前照灯光轴检测偏差补偿策略汽车前照灯光轴检测是车辆安全性检测的重要一环,其质量的好坏直接决定着车辆的行驶安全。
在实际的生产制造过程中,由于人工操作和测量误差等因素,会出现灯光轴检测偏差的情况。
因此,本文提出一种汽车前照灯光轴检测偏差补偿策略,以提高车辆行驶安全性。
一、汽车前照灯光轴检测汽车前照灯光轴检测是指在车辆制造生产过程中,对车辆前照灯照明范围进行检测,检测是否符合国家标准及制造商要求的一系列操作。
该检测的主要目的是确保车辆行驶时前灯的照明效果达到国家规定的要求,以保证行驶安全。
二、汽车前照灯光轴检测偏差补偿在汽车前照灯光轴检测过程中,可能会出现偏差的情况。
偏差会影响车辆行驶安全,因此必须对偏差进行补偿。
针对前照灯光轴检测偏差,本文提出以下几种补偿策略:1. 采用自动校准系统自动校准系统利用激光等高精度检测仪器,自动对车辆前照灯位置进行测量和校准,修正光轴偏差。
该系统准确性高,操作简单,节省人力成本,大大提高了车辆生产效率和车辆安全性。
2. 调整灯座位置通过对灯座位置微调来实现补偿,将灯座进行微调使其在正常照明时,前照灯的光轴能够和车辆中心线垂直,确保照明范围满足国家标准和制造商要求。
这种方法简单易行,但需要操作人员具备一定的技术与经验。
3. 制造过程中进行前照灯光轴调整制造过程中,可以先按照标准测量车辆前照灯的位置,进行前照灯光轴检测,在车辆各工艺环节中通过调整灯座、调整灯具等操作来实现光轴偏差补偿。
这种做法对生产流程有一定的要求,需要对各个制造环节有良好的控制和统一的操作流程。
总之,在进行汽车前照灯光轴检测时,需要制定合理的偏差补偿策略,针对不同的车型、不同的检测情况采用不同的调整方法。
而且,无论采用何种补偿策略,必须保证经过调整后的灯光轴符合国家规定的安全标准,确保车辆行驶安全。
另外,在汽车前照灯光轴检测偏差补偿中,还可以采用车辆模型模拟和数据分析等技术手段,以提高偏差补偿的准确性和效率。
电机云母槽下刻机偏差补偿控制系统设计
tn yse hc s i e a t e i a in t a h  ̄sig ee to o o c 。l t h s l g m a hi a n t ig s tm w ih i am d t h st to h t t e e t lc r m t r mia so c iei c ne c n o u n n c m pe s t o e ito ft e mia so e t rieTh o to yse c mpe ae rt ed vito ppr pr- o n ae f rd v a in o h c - ltc n el . e c n r ls t m o n nst s f h e a in a o o i
M ue on cnrlade et e rvstepat at o ee crmoo c- o ci l gm cie o l jit o t , n f c vl i o e h r i ly f h l t d o f i y mp c c i t e o tr as t h en ah . mi l s i n
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模型偏差补偿控制
随着系统运行环境和工况的变化,补偿控 制策略的效果可能会受到影响,因此需要 持续优化和改进策略。
05
模型偏差补偿控制效果评估
评估指标选择
预测精度
衡量模型预测结果的准确度,通常使 用均方误差(MSE)、均方根误差 (RMSE)等指标。
鲁棒性
评估模型在不同数据分布下的表现, 包括异常值、噪声等影响。
数据质量不足
数据不完整
数据中存在缺失值或异常值,导致模型无法准确学习数据特征。
数据不平衡
训练数据中各类样本分布不均衡,导致模型对某些类别的预测能 力较弱。
数据噪音大
数据中存在大量无关信息或噪声,干扰模型的学习和预测。
模型过拟合
训练数据量不足
过拟合是指模型在训练数据上表现良好,但在测试数据上表现较 差。当训练数据量不足时,模型容易过拟合。
03
补偿控制方法
基于规则的补偿方法
总结词
基于规则的补偿方法是一种传统的控制方法,通过建立一套固定的规则或逻辑来 补偿模型偏差。
详细描述
这种方法通常需要预先定义一系列规则或逻辑,根据模型偏差的大小和性质,选 择合适的规则进行补偿。规则可以是数学表达式、逻辑语句或经验公式等。基于 规则的补偿方法简单易行,但对于复杂系统或未知干扰,其适应性较差。
案例二:医疗诊断模型偏差补偿控制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ总结词
通过数据预处理和模型集成,改善医疗诊断 模型的准确性和可靠性。
详细描述
医疗诊断模型的准确性和可靠性对于患者治 疗和疾病预防至关重要。为了减少模型偏差 ,可以采用数据预处理技术,如缺失值填充 、异常值处理、标准化等,以提高数据质量
。同时,可以采用模型集成方法,如 bagging、boosting等,将多个模型的预 测结果进行综合,提高模型的准确性和可靠
自动控制原理误差分析知识点总结
自动控制原理误差分析知识点总结自动控制是现代科学技术的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
误差分析是自动控制中的一个关键概念,用于评估实际输出与期望输出之间的差异,并通过相应的控制策略来减小该差异。
本文将对自动控制原理中的误差分析知识点进行总结。
一、误差定义与分类在自动控制中,误差是指实际输出值与期望输出值之间的差别。
根据误差的来源和性质,可以将误差分为系统误差和随机误差两类。
1. 系统误差:指由于系统本身结构、参数、非线性等因素引起的误差,具有一定的规律性和可预测性。
2. 随机误差:指由于外界干扰、测量误差等原因引起的误差,具有无规律性和不可预测性。
二、误差分析方法为了准确评估误差并找到相应的控制策略,可以采用以下常用的误差分析方法。
1. 均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE):通过计算误差的平方和的均值再开方得到,用于评估系统的总体误差水平。
2. 最大偏差(Maximum Deviation):指实际输出值与期望输出值之间的最大差异,用于评估系统的极端误差情况。
3. 稳态误差(Steady-state Error):指系统在稳态下输出值与期望输出值之间的差别,用于评估系统的稳定性能。
4. 频域分析:通过对系统的频率响应进行分析,评估不同频率下的误差变化情况,用于优化系统的频率特性。
三、误差补偿控制方法误差分析的目的是找到相应的控制策略来减小误差,常用的误差补偿控制方法包括:1. 比例控制(Proportional Control):根据误差的大小进行比例调整,控制输出与期望输出之间的比例关系。
2. 积分控制(Integral Control):通过积分误差以消除稳态误差,使输出趋于期望输出。
3. 微分控制(Derivative Control):通过对误差的变化率进行调整,改善系统的动态响应特性。
4. 预测控制(Predictive Control):基于模型对未来误差进行预测,提前采取相应控制策略以减小误差。
示教机械臂运动学参数标定综述
示教机械臂运动学参数标定综述张幼财;汪建晓;秦磊【摘要】主要从示教机械臂的运动学模型、位姿测量、参数辨识及误差补偿4个方面对机械臂运动学参数标定方法进行了分析总结.详细介绍了示教机械臂运动学参数标定流程中4个方面的特点、存在的问题以及研究现状,同时对示教机械臂运动学参数标定的具体应用以及发展趋势进行了简要论述.%This paper was presented an overview about kinematic parameter calibration methods of teaching manipulator from four aspects: kinematic model, pose measurement, parameter calibration, and error compensation. The process of teaching manipulator kinematic parameter calibration about calibration characteristics, existing problems and research status were discussed particularly. This paper also proposed the application and development trend of teaching manipulator kinematic parameter calibration.【期刊名称】《佛山科学技术学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(036)003【总页数】5页(P54-58)【关键词】机械臂标定;运动学建模;位姿测量;参数辨识;误差补偿【作者】张幼财;汪建晓;秦磊【作者单位】佛山科学技术学院机电工程系,广东佛山528000;佛山科学技术学院机电工程系,广东佛山528000;佛山市新鹏机器人技术有限公司,广东佛山528200【正文语种】中文【中图分类】TP241目前机器人的示教主要有以下几种形式:离线示教、虚拟示教及直接示教。
装配式建筑施工中的模型验证与施工偏差控制
装配式建筑施工中的模型验证与施工偏差控制随着科技的不断进步,装配式建筑在现代建筑行业发展迅猛。
装配式建筑施工过程中,模型验证和施工偏差控制是至关重要的环节。
本文将从模型验证和施工偏差控制两个方面探讨装配式建筑施工中的相关内容。
一、模型验证1. 模型验证的定义及重要性模型验证是指通过计算机辅助设计软件对装配式建筑模型进行准确性和可行性分析,并与实际情况进行比对。
其目的是为了确保设计方案与实际需求相符,避免出现错误或不可预见的问题。
2. 模型验证的方法和技术(1)静态分析:通过结构力学分析等手段,对模型进行静态荷载、变形和稳定性等方面的验证。
(2)动态分析:利用有限元法等分析工具,研究结构在地震、风荷载等外部环境下的响应情况,并评估其安全性能。
(3)碰撞检测:通过三维协同软件对各组件间可能出现的碰撞及冲突进行检测,确保施工过程中的顺利进行。
3. 模型验证的影响因素(1)设计阶段:在设计阶段充分考虑建筑结构、装配方式和材料等因素,以便在模型验证环节中能够准确分析。
(2)数据采集和精度:对现场数据的采集与处理,以及精确度的要求直接影响着模型验证的结果。
二、施工偏差控制1. 施工偏差控制的定义及意义施工偏差控制是指在装配式建筑施工过程中,通过有效的方法和技术减小或消除施工误差,并确保项目达到设计要求。
施工偏差控制能够提高整体质量水平,提升装配式建筑品牌形象。
2. 施工偏差控制的方法和技术(1)精确定位与测量:使用先进的定位与测量设备来准确定位装配件位置,避免因定位不准造成的施工偏差。
(2)数字化管理系统:借助信息化管理手段,实时监控施工过程中各项参数,及时调整并纠正施工过程中的偏差。
(3)质量控制标准:建立科学合理的施工质量控制标准,对材料、工艺和操作进行严格把关,确保施工过程中的稳定性和一致性。
3. 施工偏差控制的挑战与解决办法(1)技术难题:装配式建筑施工具备较高的精度要求,如何解决组件精度匹配和连接等技术难题是一个重大挑战。
(完整版)模型预测控制
云南大学信息学院学生实验报告课程名称:现代控制理论实验题目:预测控制小组成员:李博(12018000748)金蒋彪(12018000747)专业:2018级检测技术与自动化专业1、实验目的 (3)2、实验原理 (4)2。
1、预测控制特点 (4)2。
2、预测控制模型 (5)2.3、在线滚动优化 (6)2.4、反馈校正 (7)2。
5、预测控制分类 (8)2.6、动态矩阵控制 (9)3、MATLAB仿真实现 (11)3.1、对比预测控制与PID控制效果 (12)3。
2、P的变化对控制效果的影响 (14)3。
3、M的变化对控制效果的影响 (15)3.4、模型失配与未失配时的控制效果对比 (16)4、总结 (17)5、附录 (18)5.1、预测控制与PID控制对比仿真代码 (18)5。
1。
1、预测控制代码 (18)5.1。
2、PID控制代码 (19)5。
2、不同P值对比控制效果代码 (22)5.3、不同M值对比控制效果代码 (23)5。
4、模型失配与未失配对比代码 (24)1、实验目的(1)、通过对预测控制原理的学习,掌握预测控制的知识点。
(2)、通过对动态矩阵控制(DMC)的MATLAB仿真,发现其对直接处理具有纯滞后、大惯性的对象,有良好的跟踪性和较强的鲁棒性,输入已知的控制模型,通过对参数的选择,来获得较好的控制效果。
(3)、了解matlab编程。
2、实验原理模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是20世纪70年代提出的一种计算机控制算法,最早应用于工业过程控制领域。
预测控制的优点是对数学模型要求不高,能直接处理具有纯滞后的过程,具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力,对模型误差具有较强的鲁棒性。
因此,预测控制目前已在多个行业得以应用,如炼油、石化、造纸、冶金、汽车制造、航空和食品加工等,尤其是在复杂工业过程中得到了广泛的应用。
在分类上,模型预测控制(MPC)属于先进过程控制,其基本出发点与传统PID控制不同。
基于变结构自抗扰的车用PMSM模型预测控制
基于变结构自抗扰的车用PMSM模型预测控制高华鑫【摘要】为了满足电动汽车在驱动过程中对电机的控制精度及快动态响应的要求,研究一种基于变结构自抗扰控制的永磁同步电机模型预测电流控制策略.以模型预测电流控制为电流环,结合自抗扰控制和变结构控制的特点,构造变结构自抗扰速度控制取代传统的PI调节器.在保留常规自抗扰性能的同时,简化了参数整定,有效地提高了系统的控制精度和抗扰性能.利用李雅普诺夫理论证明了系统的渐近稳定性.通过仿真和实验验证了该方法的可靠性和有效性.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2018(035)006【总页数】6页(P83-87,137)【关键词】永磁同步电机;电动汽车;鲁棒性;变结构自抗扰控制【作者】高华鑫【作者单位】辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105【正文语种】中文【中图分类】TP180 引言随着全球经济的快速发展,燃料汽车的保有量日益增加。
汽车在提高人们生活质量的同时,也对生活环境造成了威胁。
因此,国际社会提高了对新能源汽车研发的重视,电动汽车已经成为新能源背景下的重要产物。
其驱动核心——永磁同步电机(PMSM)相比较于其他类型的交流电机具有结构简单,效率高,转动惯量较小,过载能力强等多方面的优点,现如今已被大量运用于新能源汽车等许多工程领域。
因此,对于交流永磁同步电机控制系统的研究具有重要的现实意义。
模型预测控制(MPC)的优势在于电流跟踪速度快、去耦合能力好等,已经在感应电机等多种电机中得到验证。
文献[11]将预测控制用于永磁同步电机的电流环控制中,提出了永磁同步电机的模型预测电流控制算法,实现了对电流的前馈和反馈控制,可消除d轴和q轴的非线性耦合,改善电流控制的动态性能,具有更好的去耦合效果和更快的动态性能。
文献[12]引入了电流预测算法,来减小预测模型参数误差对系统稳定性的影响,该算法有效地提高了伺服系统电流环的动态性能和稳态精度。
自抗扰控制(ADRC)是一种不依靠精确数学模型的非线性鲁棒控制方法,其具有较强的鲁棒性。
电饭锅温度控制系统
电饭锅温度控制系统设计姬红富邹清洋(大庆师范学院)摘要:通过介绍电饭煲温度控制系统特征,建立其数学模型,分析受控对象特点,指出了传统电饭煲在温度控制方面的不足;从营养学角度设计了电饭煲的期望升温曲线,并对电饭煲温度控制系统的硬件电路进行了设计;在控制方法里引入了模型偏差补偿的思想,阐述了模型偏差补偿的算法原理和特点,并以电饭煲为被控对象进行了 Matlab仿真。
仿真结果表明系统误差完全在可以接受的范围内,证明模型偏差补偿的方法在电饭煲温控系统中具有精度高、可靠性强等优点。
关键词:期望曲线;加热底盘;电饭煲内胆;模型偏差补偿Research on the temperature control system of electric cookerJi Hongfu Zou Qingyang(Daqing Normal University)Abstract: The features of temperature control system in electric cooker are introduced,and the math model of it is built . The draw backs of temperature control in the conventional electric cooker are pointed out . In view of nutrition,the expected calefactive curve is suggested and the hardware circuit of temperature control system is designed . A control scheme of model deviation compensation is proposed . And,the principles and characters of this method are explained . Through the result of simulation in Matlab while taking electric cooker as controlled object ,the method of model deviation compensation is p roved to be reliable and precise in the application of the electric cooker’ s temp erature control system. And the sys tem errors are acceptable .Key words:expected curve; heat chassis; gallbladder of electric cooker ; model deviation compensation引言:电饭锅是一种应用极为广泛的家用电器,它为人们的日常生活提供了便捷的服务。
数控机床几何误差及其补偿方法的
几何误差的分类与识别
分类
根据误差的性质和来源,几何误差可分为定位误差、直线度误差、角度误差、垂 直度误差等。
识别
通过机床的精度检测、工件的加工精度检测等手段,可以识别并量化几何误差。 同时,借助先进的测量设备和检测技术,如激光干涉仪、球杆仪等,可以实现对 几何误差的高精度检测与识别。
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未来发展趋势与挑战
发展趋势
随着制造技术的不断发展,对数控机床的精 度要求越来越高。未来,数控机床几何误差 补偿方法将更加注重实时性、自适应性和智 能化。同时,随着深度学习、大数据等技术 的发展,基于数据驱动的误差建模和补偿方 法将成为重要研究方向。
面临的挑战
在实际应用中,数控机床的误差往往受到多 种因素的影响,如温度、湿度、磨损等。如 何建立更加精确的误差模型,以及如何设计 更加有效的误差测量方法和补偿策略,将是 未来面临的主要挑战。
来源
几何误差主要来源于机床的制造误差、装配误差、磨损误差以及热变形等因素 。
几何误差对机床加工精度的影响
影响加工精度
几何误差会导致刀具与工件之 间的相对位置发生偏差,直接
影响工件的加工精度。
影响表面质量
几何误差可能引起刀具在加工过程 中的振动,从而影响工件的表面质 量。
影响生产效率
为了弥补几何误差带来的加工精度 损失,可能需要增加加工时间、调 整切削参数等,从而降低生产效率 。
实施效果
基于混合补偿法的机床精度提升 方案实施后,机床的加工精度得 到显著提高,满足了高精度零件 的加工需求。
案例三:先进补偿策略在高精度机床中的应用
问题描述
高精度机床对加工精度要求极高,传统的几何误差补偿方法难以满足其要求。
复杂控制理论--前馈控制
滞后的“一阶超前/一阶滞后”环节来实现前馈补偿来近似。
如:
Gpd
(s)
K2 eL2S T2s 1
GPC (s)
K1 T1s 1
eL1s
G ff
(s)
GPd (s) Gpc (s)
K ff
T1s 1 eLff s T2s 1
式中:Kff=K2/K1;Lff=L2-L1
(2) 用软件实现
2、参数整定 ①单纯的前馈控制,可视工艺要求进行参数整定
③ 前馈控制器是基于系统的数学模型得到的,任何模型的获得都是 在一定合理假设的基础上建立的机理模型、或是通过辨识系统的结构参数 而得到辨识模型;无论什么模型不可能绝对准确,即无法求得理想的补偿 器,因而造成补偿不完全。
④ 补偿器从数学形式上看是两个传递函数的比值形式,若得到的结 果分子阶次高于分母,或前馈控制算式中含有超前环节或微分环节,在物 理上不可实现的,此时构成的控制器只能是一种近似结构,也不可能对干 扰进行完全补偿。
2、前馈控制算法的形式 对于时间连续的线性过程
G
ff
(
s)
Gpd Gpc
(s) (s)
一般可以写成:
Gff (s)
K
ff (1 1
b1s a1s
b2s2 a2s2
)
es
当分母和分子阶次较高、特别是有时滞或超前环节时,实施比较困难。
为此通常采用
G ff
(s)
K
ff
1 T1s 1 T2s
f1 Gp2(S) c2 Gp1(S) c1
串级控制系统方框图
Gff(s)
+ -
GC1(S)
++ -
GC2(S)