精确定位伺服系统的近似时间最优控制
交流位置伺服系统的时间次优滑模控制器设计
Ａｂｓｒ ｃ ： ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅｄｙ ａ ｃ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓａ ｄ ｒ ｂ ｔ ｅ ｓｄｕ ｎ ｅ ｖ ｏ ｉ ｏ ｉ ｇ ａｎ ｗ ｔ ｏ ｓｐｒ— ｔａ ｔ Ｔｏｉ ｒ ｖ ｈ ｎ ｍｉ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｎ ｏ ｕｓｎ ｓ ｒ ｇ ｓ ｒ ｏｐ ｓｔ ｎ ｎ ， ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｏ ｉ ｉ ｐ ｓ ｄ ｔ ｓｇ ｒ ｘｍａｅ ｔｍｅ ｏ ｔｍａ ｌｄ ｎ — ｄ ｏ ｔｏ ｌｒ ｆｒ ＡＣ ｏ ｉ ｏ ｅ ｖ ｙ ｔｍ．Ｆｉｓｌ，ｓ ｓｅ ｏ ｅ ｏ ｄｅ ｉｎ ｐ ｏ ｉ ｔ ｉ — ｐ ｉ ｌ ｓｉ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｏ ｅ ｐ ｓｔ ｎ ｓ ｒ ｏ ｓ ｓｅ ｉ ｒｔ ｙ ｙ ｔ ｍ ｓａｅ ｉ ｏ ｒ ｍｍｅ ａ ｅ ｎ ｔｍｅ ｏ ｔｍａ ｏ ｔｏ ｔａ ｅ ｙ ｉ ｅ ｖ ｓｔ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ， ｔｔ ｓｐｒ ｇ ａ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉ － ｐ ｉ ｌｃ ｎ ｒ ｌｓｒ ｔｇ ｎ ｓ ｒ ｏ ｐｏ ｉｉ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｗｈｉｈ ｍａ ｅ ｕ ｅ ｔ ｏ ｃ ｋ ｓ ｓ ｒ ｏ
时间最优控制理论在雷达伺服系统中的应用
时间最优控 制理论在雷达伺服 系统 中的应用
・ ７・ ４ 时 问最来自控制理论 在雷达伺服 系统 中的应 用
李凤俐
（ 中航雷达与 电子设备研究 院， 江苏 无锡 ２ ４ ６ ） １０ ３
摘要 ： 在雷达伺服 系统的 目标角度跟踪 中， 需要 天线视 线在不 同 目标 间进行 大角度跳 转 ， 用传统 ＰＤ控制 器的结果是超 采 Ｉ 调量过 大、 转换时 间过 长， 于此提 出 了一种时 间最优控 制算 法， 基 结合传统 ＰＤ控制 器 ， Ｉ 使得 天线大 角度转移 时 ， 系统 充分
最优控制理论是从 ２ 纪 ６ Ｏ世 ０年代初发展起来的现代 控制 理论 的一个重要 分支 ， 在航 空 、 航天 、 海等领域 获得广泛 的应 航 用， 时间最优控 制理论是最优控制理论 中的一种 ， 要求 对被 控对 象提 出一 种 最优 控 制规 律 （） 使 系统 由任 意初 态 ｅ（ ｔ， ｘ ） 转移 到状态空 间原 点 ｏ（ ０ ｏ，）的时间为最短 。 雷达伺 服系 在 统 中， 这一理论具有 重要 的应 用价值 。 雷达伺服系统 的一个 主要 功能是驱动雷达天线指 向空中某个 感兴趣 的 目标 ， 而完成 对 从 目标的跟踪 ， 目标个数增 多时 ， 当 例如需要天线在 ２个 以上 的 目 标间进行切换 ， 此时如 何寻 求一 个最 优控 制规 律 （）， 得 ｔ 使
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ Ｔｉ ｅ Ｏｐｔｍ ａ ｎｔ ｏ ｐｌ ｔｏ ｏ ｍ － ｃ ｉ ｌＣｏ ｒ ｌＴｈｅ ｒ ｎ ｄ ｒ Ｓｅ ｖ ｙ ｔ ｍ ｏ ｙ ｉ Ｒａ ａ ｒ ｏ Ｓ ｓ ｅ
Ｌ ｎ —ｉ Ｉ Ｆｅ ｇ ｌ
（ ａａ ｎ ｖ ｎｃ ｎｔｕｅｏ Ｖ Ｃ Ｗｕ ｉ １０ ３ Ｃ ｉａ Ｒ ｄｒａｄＡ ｉ ｉｓ ｓｔｔ ｆ Ｉ ， ｘ ２ ４ ６ ， ｈｎ） ｏ Ｉ ｉ Ａ
最优控制在雷达伺服电机的应用
在相平面绘制状态轨迹如图所示
x2
γ-
R-
R+
x1
γ+
虚线γ -和实线γ +组成最优开关线γ ,最优开关线γ 将相 平面分为两部分R+和R-,设P(x1,x2)为状态空间的任一点,
• 则最优控制满足如下规律： • u*(t)=+1，当P∈R+∪γ + • u*(t)=-1，当P∈R-∪γ • 当x（0）在γ +上的时候
b atf b x 2(tf ) ( x 20 )e a a x 2(tf ) 0 1 b tf ln a b ax20
同理可得出,初始状态x（0）可能分布在γ 开关线上或者 在R+或R-区域内,计算分别在不同位置时到达相平面原点 的最优时间tf
a ( ax10 x 20 ) b
e 1 1 e
a ( ax10 x 20 ) b
a ( x 20 1) b , X 0 R a ( x 20 1) b , X 0 R
1 b 1 tf0 b)e a
(t ) Ax(t ) Bu(t ) x
• 其状态是完全能控的，使系统从已知初态x(0)=x0转移到状 态空间原点 • 的时间最短。
x(tf ) 0
J dt tf t 0
t0 tf
• 取极小值,其中A为状态转移矩阵;B为控制矩阵;t0，tf • 分别为初始时刻与终端时刻;u(t)为控制向量。 • 容许控制向量受约束： |u(t)|≦1 • 设u*(t)是时间最优控制,边界条件是 x(t0)=x0,x(tf)=0 本问题中A的特征值均为实数，时间最优控制u*(t)存在，那 么可求得最优控制在边界值的切换次数 N≦n-1=1
近似时间最优控制的离散域设计及其伺服应用
ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｎ Ｄ Ｓ Ｐ — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ＡＣ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｃ ａ ｒ ｉ ｒ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｒ ｍ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
ＨＵ Ｊ ｉ ｎ — ｇ ａ ｏ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｆ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｆ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ ５ ０ １ ０ ８ ， Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
电气传动 ２ ０ １ ３ 年
第４ ３ 卷 第１ ２ 期 １ ３ Ｖ ｏ １ ． ４ ３ Ｎ ｏ ． １ ２
近似 时间最优控制 的离散域设计及其伺服应用
胡 金高
（ 福 州大 学 电 气工程 与 自动化 学 院 ， 福建 福 州 ３ ５ ０ １ ０ ８ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｆ ａ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ － ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｘ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｔ ｉ ｍｅ — ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ
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运动控制系统填空题总结
运动控制系统填空题总结1、各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。
2、转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制和转速超调。
3、反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。
4、V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电抗器。
5、自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标、6、SPWM控制技术包括单极性和双极性两种方式。
7、调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。
8、交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控制三种。
9、三相异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合、的多变量系统。
10、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压Un* 、ASR的输出量取决于负载电流Idl 。
11、直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组（G-M 系统）、静止可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器。
12、衡量直流调速系统常见的指标为调速范围，静差率，额定速降。
三者的关系为：P22 。
13、直流调速系统若采用V-M调速，一般应用在_ 大功率 _场合；若采用PWM调速，一般应用在中小容量场合。
14、转速、电流反馈控制系统起动过程中的三个特点为：饱和非线性控制、转速超调、准时间最优。
15、数字测速的精度指标有：分辨率、测速误差率。
16、数字PI调节器的位置式算法为_ P46 。
17、V-M可逆系统中会存在瞬时脉动环流，消除直流平均环流可采用α=β配合控制控制，抑制瞬时脉动环流可采用环流电抗器。
18、异步电机采用恒压频比控制时，随着频率的降低，n0会降低，△n会不变，Temax会不变。
19、基于稳态模型的变频调速系统有转速开环调压系统、转速闭环转差系统两类。
20、异步电动机三相模型的非线性强耦合性质主要体现在磁链方程和（电压）转矩方程。
2023年电工(技师)备考押题2卷合1带答案35
2023年电工（技师）备考押题2卷合1带答案（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第壹套一.全能考点(共100题)1.【判断题】()电气测量仪表的安装和工作条件应符合仪表技术参数的规定，否则应采取有效措施以保证仪表正常工作。
参考答案：√2.【判断题】A/D转换的常用方法有串行A/D转换、双微分A/D转换、逐次接近A/D转换。
参考答案：×3.【单选题】伺服系统的优化过程是先优化电流环，再优化，最后整定位置环参数。
A、功率环B、转矩环C、速度环D、电压环参考答案：C4.【判断题】晶体管触发电路的输出脉冲宽度宽前沿较陡可靠性较高。
参考答案：×5.【单选题】汽轮发电机转子常采用的冷却方式是。
A、空冷B、氢内冷C、水内冷D、油内冷参考答案：B6.【单选题】隔离开关安装时，如连动轴需延长并且延长轴较长，则从开关底座固定螺栓到延长轴每m处安放一个轴承支架。
A、0.5B、1C、1.2D、1.5参考答案：B7.【判断题】变频调速直接转矩控制系统具有信号处理特别简单的特点。
参考答案：√8.【单选题】在进行变频器的安装时，变频器输出侧不允许接，也不允许接电容式单相电动机。
A、电感线圈B、电阻C、电容器D、三相异步电动机参考答案：C9.【判断题】微机软件可以实现模拟控制系统中PID控制器的全部运算功能。
参考答案：√10.【单选题】磁感应强度的单位是。
A、韦伯B、法拉C、特斯拉D、亨参考答案：C11.【单选题】FX系列PLC中RST表示指令。
A、下降沿B、上升沿C、复位D、输出有效参考答案：C12.【判断题】()磁阻的大小与磁路的长度成正比，与磁路截面积和磁导率乘积成反比。
参考答案：√13.【单选题】35K以下的高压隔离开关，其三相合闸不同期性不得大于()。
A、1mmB、2mmC、3mmD、5mm参考答案：C14.【单选题】根据《建设工程安全生产管理条例》，建设工程实行施工总承包的，由（）对施工现场的安全生产负总责。
振动控制-主动、半主动
振动控制-主动、半主动⽬录0．前⾔ (1)0．1 结构振动控制研究与应⽤概况 (1)1．结构振动主动控制、半主动控制 (2)2．结构振动控制分类 (3)3．各类控制系统构造及性能 (4)3．1 结构振动主动控制概述 (4)3．1．1 主动控制控制原理 (5)3．1．2 加⼒⽅式及加⼒位置 (7)3．1．3 控制装置 (8)3．2 结构振动半主动控制概述 (8)4．结构振动主动控制、半主动控制算法 (11)4．1 主动控制算法 (12)4．1．2 ⼏种算法的简单介绍 (13)4．2 半主动控制算法 (21)4．3 智能控制算法 (22)5．结构主动、半主动控制系统分析⽅法及设计⽅法 (24)5．1 主动控制系统的最优控制⼒设计与分析 (25)5．1．1 主动控制系统的最优控制⼒设计 (25)5．1．2 主动最优控制⼒和受控反应特征分析 (26)5．2 结构主动变阻尼和智能阻尼控制系统的最优控制⼒设计与分析 (30) 5．2．1半主动最优控制⼒设计 (31)5．2．2系统反应分析 (36)5．3 结构主动变刚度控制系统的最优控制⼒设计与分析 (37)5．3．1主动变刚度最优控制⼒设计 (37)5．3．2系统反应分析 (40)6．结构振动主动控制、半主动控制系统的⼯程应⽤ (41)6．1 AMD控制系统的⼯程应⽤ (41)6．2 结构主动变刚度控制系统的⼯程应⽤ (41)6．3 结构主动变阻尼控制系统的⼯程应⽤ (42)6．4 其他结构振动控制系统的⼯程应⽤ (42)7．研究展望 (43)7．1 结构振动主动控制、半主动控制的研究与发展⽅向 (43)7．2 结构振动控制的有待研究的问题 (43)8．结语 (43)参考⽂献 (44)主动控制、半主动控制综述0．前⾔0．1 结构振动控制研究与应⽤概况结构振动控制技术与传统的依靠结构⾃⾝强度、刚度和延性来抵抗地震作⽤的做法不同，通过在结构中安装各种控制装置，从⽽达到减⼩结构地震反应、保障结构地震安全的⽬的。
基于最优控制的永磁同步电机伺服系统设计
按 照 电枢绕 组 流过 电流 的形 式 ，可 以将 永磁 同
脉动较大 ，并且逆变器开关频率不恒定 ，为解决该 问 题 ，该 文将 滑模变 结 构控 制 理 论应 用 于 交 流永 磁 同 步 电机 伺服 系统 中 ，以提 高系 统 的 响应 性 能 。通 过对 变结 构系统 进 行加 速 度 控 制 ，可 以大 大 削弱 变 结构 控制产 生 的抖 动 ，提 高运 行 的平 稳 性 和定 位 精
· ６６·
工业仪表与 自动化装置
２０１３年第 ４期
基 于最 优 控 制 的永 磁 同 步 电机 伺 服 系统 设 计
杨秀芹 ，姚海燕 ，邹开凤
（海 军航 空工程 学 院青 岛校 区 ， 山东 青 岛 ２６６０４１） 摘要 ：建 立永磁 同步 电机位 置伺服 系统 的数 学模 型 ，基 于该模 型 ，提 出 了一 种基 于滑模 变结 构 控 制原 理的 永磁 同步 电机 伺服控 制 器 ，该控 制 器能有效 改善 永磁 同步 电机 的相 电流 波形 ，减 小转矩 脉动 ，增强伺服 系统对参数变化的鲁棒性及抗干扰 能力，仿真结果证 明了该方法的有效性 ，能够满 足 交流伺 服 系统 的速度控 制要 求 。 关 键词 ：永磁 同步 电机 ；最优 控制 ；滑模控 制 中图分 类号 ：ＴＭ３０１ 文献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ：１０００—０６８２（２０１３）０４—００６６—０２
步 电动机 分为无 刷 永磁 直 流 电动 机 （电枢 绕组 的 电 流形 状 为方 波 ）和 无 刷 永磁 交 流 电动 机 （电枢 绕 组 的电流形 状为 正 弦波 ）两 种形 式 。永 磁 同步 电 动机 伺 服 系统 的基 本框 图如 图 １所示 。
最优控制
最优控制在生产过程，军事行动，经济活动以及人类的其它有目的的活动中，常需要对被控系统或被控过程施加某种控制作用以使个性能指标达到最优，这种控制作用称为最优控制。
上世纪五十年代初期Ｂｕｓｈａｗ研究了伺服系统的时间最优控制问题。
以后，拉塞尔发展了时间最优控制的理论，即所谓的Ｂａｎｇ－Ｂａｎｇ控制理论。
１９５３至１９５７年间美国学者贝尔曼创立了“动态规划”理论，发展了变分学的哈密顿－雅可比理论。
１９５６至１９５８年间苏联学者庞特利雅金等创立了“极大值原理”。
这２种方法成为了目前最有控制理论的两个柱石。
时至今日，最有控制理论的研究无论在深度上和广度上都有了很大的发展，例如发展了对分布参数系统、随即系统、大系统的最有控制理论的研究等等。
例如在生活中的火车快速运行问题。
设有一列火车从甲地出发，要求算出容许的控制使其到达乙地的时间最短。
火车的运动方程)(t u x m =∙∙，ｍ是火车的质量，∙∙x 是火车的加速度，为使旅客舒适，其值有限制。
)(t u 是产生加速度的控制作用（即推力），其值也有限制，设M t u ≤)(。
初始条件x t x 00)(=，0)(0=∙t x ，终端条件x t f f x =)(，0)(=∙t f x ，性能指标t t f t t dt u J f 00)(-==⎰，选择)(t u 使)(u J 为最小。
这就是最优控制方面的列子。
还有月球软着陆问题。
为了使宇宙飞船在月球表面上实现软着陆（即着陆时速度要为零），要寻求着陆过程中的发动机推力的最优控制规律，使得燃料的消耗最少。
设飞船的质量为)(t m ，离月球表面的距离为)(t h ，飞船的垂直速度为)(t v ，发动机的推力为)(t u ，月球的表面的重力加速度为ｇ，设不带燃料的飞船质量为Ｍ，初始燃料的质量为F ，则飞船的运动方程可表示为)()(t v t h =∙，)()()(t m t u g t v +-=∙，)()(t ku t m -=∙式中ｋ为比例系数，表示了推力与燃料消耗率的关系。
最优控制系统的新设计法(二)
最优控制系统的新设计法(二)
须田信英
【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》
【年(卷),期】1989(000)002
【摘要】本文将对一种特定情况从最优控制反设计角度出发，研究同时具有LQI 和LQ性质的伺服系统。
给出一种具有Robust特性，不需解Riccati方程的快速最优控制系统的新设计法。
【总页数】1页(P65)
【作者】须田信英
【作者单位】不详;航空航天部624所
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.1
【相关文献】
1.基于单纯形法的重介密度控制系统PID自寻最优控制的设计 [J], 杨树朝
2.最优控制系统反设计方法研究(ILQI法) [J], 贾丰田
3.一种新的最优控制系统设计方法 [J], 谢宋和
4.单纯形加速法与计算机控制系统的PID最优化仿真设计 [J], 李天健
5.线性最优控制系统优化设计——权矩阵满阵优化法 [J], 陈干平;秦翼鸿;徐国禹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
低速摩擦伺服系统的近似有限时间稳定跟踪控制
低 速摩 擦 伺服 系统 的近 似有 限 时 间
稳 定 跟 踪 控 制
赵 建 利 ， 王 京 ， 王 慧 。
（ １ ． 北 京科 技 大 学 高效 轧 制 国家 工 程 研 究 中心 ， 北京 ， １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ ． 内 蒙古 电力 科 学 研 究 院 ，
内蒙 古 呼 和 浩 特 ， ０ １ ０ ０ ２ ０ ； ３ ． 中 国人 民公 安 大 学 信 息 安 全 工程 系 ， 北京 ， １ ０ ０ ０ ３ ８ ）
考虑 如下低 速摩擦 伺服 系统 ｌ ＿ ５
ｆ 一 ｚ
｛ ｚ 一 手 （ 一， （
【 — ｚ
（ １ ）
式 中： Ｘ一（ ｚ ， ３ ２ ） Ｅ Ｄ Ｒ 。 为 系统状态 ， Ｄ为 包 含原点 的闭领 域 ； “Ｅ Ｒ为控 制力 矩 ； ，为转 动 惯量 ； Ｅ Ｒ为 系统可测 位置输 出 ； 厂 （ ） ： Ｒ 。 一 Ｒ
１ 低 速摩 擦 伺 服 系 统 近 似 有 限 时 间 稳 定 跟踪 控 制 原 理
１ ． １ 问题 描 述
手 喷号 机 、 轧 辊磨 床 等设 备 上 都 采 用 了 电气 伺 服 系统 。对 于伺 服 系 统来 说 ， 未 知 非 线性 摩 擦 是 影
响其低 速性 能 的关 键 因素 。尤 其 在 高精 度 、 超 低 速伺服 系统 中 ， 由于摩擦 环节 的存 在 ， 使 系统 的动 态及静 态性 能受 到 很 大程 度 的 影 响 ， 进 而 产 生 低 速爬行 或极 限 环振 荡 现 象 ］ 。 因此 ， 研 究 伺 服 系 统在低 速 情 况 下 （ 低 速 摩 擦 伺 服 系统 ） 的 控 制 问
制， 而在 控制 理论 的发展 过程 中 ， 有 限时 问稳定控
PMSM转速受限条件下的快速位置伺服控制
Ｐ ＭＳ Ｍ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ．Ａ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｘ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｔ ｉ ｍ ｅ — ｏ ｐ ｔ ｉ ｍ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ（ Ｐ Ｔ Ｏ Ｃ ）ｌ ａ ｗ
第４ ６卷 第 ９期 ２ ０ １ ３正 ９月
Ｉ Ｌ ＇ ｌ ｝
ＭＩ ＣＲＯＭ ＯＴＯＲＳ NhomakorabeaＶｏ １ ． ４ ６ ．Ｎｏ ． ９ Ｓ ｅ ｎ ． ２ ０ １ ３
Ｐ ＭＳ Ｍ 转 速 受 限条 件 下 的 快 速 位 置 伺 服 控 制
程 国 卿 ，胡金 高
（ １ ．厦 门大学 嘉庚学院物流管理 系 ，福建 漳州 ３ ６ ３ １ ０ ５ ；２ ．福州大学 电气工程与 自动化学院 ，福 州 ３ ５ ０ １ ０ ８ ） ） 摘 要 ：提出一种模 式切换控制方案 ，以实现永磁同步电机伺 服系统在 转速受 限条件 下的快速与 准确位置控制 。针
（ １ ．Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆＬ ｏ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍ ｅ ｔ， ｎ Ｘ ｉ ａ ｍ ｅ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｔ ａ ｎ Ｋ ａ ｈ Ｋ ｅ ｅ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ３ ６ ３ １ ０ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ａ； ｎ
micromotors2013469参考文献7条1choiprecisepositioncontrolusingdisturbanceobservercontainingsystemparametercompensator外文期刊200506永磁同步电动机位置伺服系统期刊论文中国电机工程学报200407基于自抗扰控制器的永磁同步电机位置伺服系统期刊论文中国电机工程学报200715永磁同步电机伺服系统抗扰动自适应控制期刊论文中国电机工程学报201103基于自抗扰控制器的交流位置伺服系统期刊论文电气传动201111基于sdre的永磁同步电动机的近似最优控制期刊论文微电机2012017dhandaa
伺服系统设计
伺服系统设计伺服系统也称之为随动系统，是以位移、速度或力、力矩等作为被控量的自动控制系统。
数控机床的伺服系统是指机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统。
1.伺服系统基本结构伺服系统的结构类型很多，其组成和工作状况也不相同，一般来说，其基本组成可包含控制器、功率放大器、执行机构和检测装置等四大部分。
1）控制器控制器的主要任务是根据输入信号和反馈信号决定控制策略。
常用的控制算法有PD（比例+微分）、PI（比例+积分）、PID（比例+积分+微分）以及根据系统要求所设计的最优控制等。
控制器通常由电子线路或计算机组成。
2）功率放大器功率放大器的作用是将信号进行放大，并用驱动执行机构完成某种操作。
在现代机电一体化系统中的功率放大装置，主要用各种电力电子器件组成。
3）执行机构执行机构主要由伺服电动机或液压伺服机构或机械传动装置等组成。
目前采用电动机作驱动元件的占较大比例，伺服电机包括步进、直流伺服、交流伺服电机等。
4）检测装置检测装置的任务是测量被控制量（即输出量）实现反馈控制。
伺服传动系统中，用来检测位置量的检测装置有：自整角机、旋转变压器、光电码盘；用来检测速度信号的检测装置有：测速发电机、光电码盘等。
检测装置的精度至关重要，无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是低于检测装置的精度。
5）比较元件比较元件是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得控制系统偏差信号的环节，通常可通过电子电路或计算机软件实现。
2.设计方法1）设计方案分析，系统方案确定首先对伺服系统的设计要求进行分析，明确其应用场合和目的、基本性能指标及其他性能指标，然后根据现有技术条件拟定几种技术方案，经过评价、对比选定一种比较合理的方案。
方案设计应包括下述内容：控制方式选择、执行元件选择、传感器及其检测装置选择、机械传动及执行机构选择等。
2）系统性能分析根据基本结构形式对其基本性能进行初步分析。
首先画出系统方框图，列出系统近似传递函数，并对传递函数及方框图进行化简，然后在此基础上对系统稳定性、精度及快速响应性进行初步分析，其中最主要的是稳定性分析，如不满足要求，应修改方案或增加校正环节。
最优控制问题求解方法综述
最优控制问题求解方法综述作者：王忠晶来源：《中国科技博览》2014年第36期[摘要]最优控制理论是研究和解决从一切可能的控制方案中寻找最优解的一门学科，解决最优控制问题的主要方法有古典变分法、极小值原理和动态规划。
最优控制理论已被应用于综合和设计最速控制系统、最省燃料控制系统、最小能耗控制系统、线性调节器等。
同时，这篇综述也阐释了几种常见方法之间的关系。
中图分类号：C935 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0043-011、最优控制问题基本介绍最优控制是使控制系统的性能指标实现最优化的基本条件和综合方法，是现代控制理论的核心之一，是从大量实际问题中提炼出来的。
它所研究的问题可以概括为：对一个受控的动力学系统或运动过程，从一类允许的控制方案中找出一个最优的控制方案，使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时，其性能指标最优。
最优控制是最优化方法的一个应用。
从数学意义上说，最优化方法是一种求极值的方法，即在一组约束为等式或不等式的条件下，使系统的目标函数达到极值，即最大值或最小值。
从经济意义上说，是在一定的人力、物力和财力资源条件下，是经济效果达到最大（如产值、利润），或者在完成规定的生产或经济任务下，使投入的人力、物力和财力等资源为最少。
控制理论发展到今天，经历了古典控制理论和现代控制理论两个重要发展阶段，现已进入了以大系统理论和智能控制理论为核心的第三个阶段。
对于确定性系统的最优控制理论，实际是从20世纪50年代才开始真正发展起来的，它以1956年原苏联数学家庞特里亚金（Pontryagin）提出的极大值原理和1957年贝尔曼提出的动态规划法为标志。
时至今日，随着数字技术和电子计算机的快速发展，最优控制的应用已不仅仅局限于高端的航空航天领域，而更加渗入到生产过程、军事行动、经济活动以及人类的其他有目的的活动中，对于国民经济和国防事业起着非常重要的作用。
对于静态优化的方法，解决的主要是如何求解函数的极值问题；变分法则被用来求解泛函的极值问题；极小值原理的方法，适用于类似最短时间控制、最少燃料控制的问题。
火炮伺服系统的鲁棒最优控制
火炮伺服系统的鲁棒最优控制
刘国栋;祁志民;田建宇;杨会东
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2012()S1
【摘要】为了满足火炮伺服系统位置控制的高速、高精度要求,抑制各种不确定因素对受控对象的影响,满足系统的跟随特性,提出了一种鲁棒最优控制方法。
仿真实验表明,该控制器鲁棒性较强,而且能有效地抑制干扰,满足系统要求。
【总页数】3页(P68-70)
【关键词】火炮;伺服系统;鲁棒控制;最优控制
【作者】刘国栋;祁志民;田建宇;杨会东
【作者单位】北方自动控制技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】E92;E072
【相关文献】
1.基于H∞最优控制的PMLSM伺服系统鲁棒重复控制 [J], 孙宜标;王欢;杨俊友
2.直线伺服系统的鲁棒二次最优控制 [J], 郭庆鼎;李晓慧
3.火箭炮交流位置伺服系统的鲁棒最优控制 [J], 柴华伟;马大为;李志刚;乐贵高;王锋
4.鲁棒近似时间最优控制及其在电机伺服系统的应用 [J], 胡金高;程国扬
5.基于状态变换的交流伺服系统鲁棒二次最优控制方法 [J], 董炀斌;蒋静坪;吴茂刚
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电子科技大学《数控技术》20春期末考试【答案50277】
11.是一种把电脉冲信号转化成角位移的电气机械。 A.直流伺服电机 B.步进电机 C.直线电机 D.鼠笼电机
C 系统中的 PLC 是 。 A.可编程序逻辑控制器 B.显示器 C.多微处理器 D.环形分配器
13.ISO 标准规定绝对尺寸方式的指令为()。 A.G90 B.G91 C.G92 D.G98
2.数控机床按伺服系统分为()等几类。 A.开环控制数控系统 B.半开环控制数控系统 C.闭环控制数控系统 D.半闭环控制数控系统
3.PWM 调速系统由哪几部分组成()。 A.控制部分 B.测速部分 C.晶体管开关式放大器 D.功率整流
4.数控机床不适用于加工()零件。 A.大型 B.小批复杂 C.大批量
电子科技大学《数控技术》20 春期末考试【答案 50277】
D.高精度
5.数控机床的软件结构特点是()。 A.可靠性 B.多任务性 C.实时性 D.系统性
6.数控机床按运动方式可分为()等几类。 A.点位控制数控系统 B.直线控制数控系统 C.曲线控制数控系统 D.轮廓控制数控系统
7.数控机床的进给系统多用滚珠丝杠副传动的主要目的是()。 A.减小摩擦 B.提高传动精度 C.增大承载能力 D.增大运动平稳性
10.数控机床的优点是 。 A.加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用 B.加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、工时费用低 C.加工精度高、专用于大批量生产、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用 D.加工精度高、生产效率高、对操作人员的技术水平要求高、可加工复杂型面、减少工装费
判断题 1.步进电动机伺服系统是典型的闭环伺服系统。() A.正确 B.错误
2.插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同。 A.正确 B.错误
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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于典 型 的双积 分伺服 系统 的定位 控制 ， 并在 ＭＡ Ｌ Ｂ Ｓｍ ｌ ｋ中进 行 了仿 真研 究 ， Ｔ Ａ ／ ｉ ｕｉ ｎ 结果 表 明所 设计
的控 制 系统 可以对 给定 目标进行 快速 和 准确 的跟 踪 ， 且对扰 动 和 系统参 数 差异 具有 较好 的 性 能鲁棒
性 。
ｃ ｎｒｌ（ Ｔ ｏｔ ｏ Ｐ ＯＣ）ａ ｄ ｔ ｅａ ｂ ｅｖ ｒｉ ｐｅ ｅ ｔｄ ｎ ｉ ｄ ｌｙ ｏ ｓｒ ｅ ｓ ｒｓｎｅ ．Ｔｈ ｏ ｔｏ ａ ｃ ｎ ｉｔ ｏ Ｔ ａ ｎ ｍｅ ｅ ｃ ｎｒ ｌｌｗ ｏ ｓｓ ｆａ Ｐ ＯＣ ｌｗ ａ ｄ ａ ｓ
第 ７期 ２１ ０ ２年 ７月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｕｌ ｒ Ｍ ａ ｈ ｎｅ Ｔｏ ｌ＆ Ａｕｔ ｍ ａ ｉ ａ ｆ ｃｕｒｎｇ Ｔｅ ｈ ｑ ｄ ａ ｃ ｉ ｏ ｏ ｔｃ Ｍ ｎｕ ａ ｔ ｉ ｃ ｎｉ ｕｅ
ＮＯ ７ ．
Ｊ １ ０ ２ ｕ ．２ １
文 章 编 号 ：０ １— ２ ５ ２ １ ） ７— ０ ２— ４ １０ ２ ６ （ ０ ２ ０ ０ ４ ０
精确ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定 位 伺 服 系统 的近 似 时 问最 优 控 制
乐 宏 来 ， 国 扬 程
（ 州 大 学 电 气 工 程 与 自动 化 学 院 ， 州 ３ ０ ０ ） 福 福 ５ １８ 摘 要 ： 出 了一 种 近 似 时 间 最 优 控 制 与 时 间 延 迟 观 测 器 相 结 合 的 快 速 无 静 差 定 点 跟 踪 控 制 器 的 设 提
ｎ ｑ ｆ ｔｍ ｅ ｄ ｌ ｙ ｃ ｎ ｒ １ Ａ ｕ ｒ ｎ ｂ ｅ ｖ ｒ ｉ ｄ ｐ ｅ ｏ ｅ ｔｍ ａ ｅ ｔ ｅ ｕ ｍ ｅ ｓ ｒ ｂ ｅ ｓ ａ ｅ ｖ ｒ ａ ｌ ｓ ｉ ｕｅ ｏ ｉ ｅ ａ ｏ ｔ ｏ ． ｃ ｒ ｅ ｔ ｏ ｓ ｒ ｅ ｓ ａ ｏ ｔ ｄ ｔ ｓ ｉ ｔ ｈ ｎ－ ａ ｕ ａ ｌ ｔ ｔ ａ ｉ ｂ ｅ ． Ｔｈ ｏ ｔｏ ｃ ｅ ｅ ｉ ｐ ｌｅ ｏ ａ ｄ ｕ ｅ ｉ ｔ ｇ ａ ｏ ｅ ｖ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ － ｉ ｒ ｃ ｉ ｇ． Ｓｉ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｈ ｍ ｓ ａ ｐ ｉ ｄ ｔ ｏ ｂｌ ｎ ｅ ｒ ｔ ｒ ｓ ｒ ｏ ｓ ｓｅ ｆ ｒ ｓ ｔｐｏ ｎｔｔａ ｋ ｎ ｍｕｌ ｔｏ ｓ ａ ｅ ａｉｎ ｒ
关 键 词 ： 点 跟 踪 ； 似 时 间 最 优 控 制 ； 间 延 迟 控 制 ； 动 ； 态 观 测 器 定 近 时 扰 状
中 图 分 类 号 ： Ｈ１ ５； Ｐ ７ Ｔ ８ Ｔ ６ Ｔ ２ ３； Ｍ３ １ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｐｒ ｘ ｍ ａ ｅ Ｔｉ ｅ ｏ ｔｍ ａ ｎｔ ｏ ｏ ｅ ｉｅ Ｐｏ ｉｉ ｉ ｇ Ｓｅ ｖ ｙ ｔ ｍ ｓ ｏ ｉ ｔ ｍ － ｐ ｉ ｌＣｏ ｒ ｌｆ ｒ Ｐｒ ｃｓ ｓｔｏｎ ｎ ｒ ｏ Ｓ ｓ ｅ ＹＵＥ Ｈｏ ｇ ｌｉ ｎ —ａ ，ＣＨＥＮＧ ｏ ｙ ｎｇ Ｇｕ — ａ
（ ｏｌｇ ｆＥ ｅ ｔｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇａ ｄ Ａｕｏ ｔ ｎ，Ｆ ｚ ｏ ｉｅｓ ｙ ｕｉｎ ３ ０ ０ Ｃ ｌ ｅｏ ｌｃｒ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｎ ｔｍａｉ ｅ ｃ ｎ ｏ ｕ ｈ ｕＵｎｖ ｒｉ ，Ｆ ｊａ ５ １ ８，Ｃ ｉａ ｔ ｈｎ ）
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Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｓ ｔｐ ｉ ｔｔａ ｋ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｅ － ｏ ｎ ｒ ｃ ｉ ｇ；ｐ ｏ ｉ ａｅ ｔｍ ｅ ｏ ｔｍ ａ ｏ ｔｏ ； ｔｍｅ ｄ ｌｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｓｕ ｂ ｎ ｅ； ｓａｅ ｒ ｘ ｍ ｔ ｉ － ｐ ｉ ｌ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｅａ ｏ ｔｏ ； ｉｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｔ
计 。控制律 以近似 时 间最优 控制 律 为 主体 ， 引入 对 未知扰 动 的 补偿 ， 用时 间延 迟控 制 技 术设 计 一 利
个 对 扰 动 的 观 测 器 ， 时 通 过 一 个 现 值 观 测 器对 系统 的 不 可 量 测 状 态进 行 估 计 。 把 这 种 控 制 方 案 用 同
ｃ ｍ ｐ ｎｓ ｔｏ ｅ ｍ ｏ ｈｅ ｕ ｋ ｏｗｎ ｄ ｓｕ ｂ ｎｃ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｔｒ ｆ ｒｔ ｎ ｎ ｉｔｒ ａ ｅ． Ａｎ ｏ ｓ ｒ ｅ ｏ ｉｔ ｂ ｎ ｅ ｉ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｉ ｈ ｅ ｈ ｂ ｅ ｖ ｒｆ ｒｄ ｓｕｒ ａ ｃ ｓｄ ｓｇ ｅ ｓｎｇ ｔ ｅ ｔ ｃ —
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