基于校正网络-PID的指向机构控制系统有效带宽测试

1

作者 金玳冉 吕福睿 +1 位作者 陈宝刚 刘永凯 《光电技术应用》 2025年第3期45-51,共7页

为提升二维指向机构的跟踪性能并确保其有效带宽达到设计要求,基于经典三环控制理论,设计了一套采用校正网络-PID复合控制的指向机构控制系统,并通过实验测定了系统的跟踪有效带宽。首先详细阐述了二维指向机构的执行单元结构和驱动控... 为提升二维指向机构的跟踪性能并确保其有效带宽达到设计要求,基于经典三环控制理论,设计了一套采用校正网络-PID复合控制的指向机构控制系统,并通过实验测定了系统的跟踪有效带宽。首先详细阐述了二维指向机构的执行单元结构和驱动控制逻辑,进而建立了系统数学模型并分析了控制原理,通过仿真计算获得了系统关键性能参数。在实验验证部分,系统介绍了测试平台搭建方案与测试方法。测试结果表明:基于校正网络优化的PID控制系统实现了0.3″级的高精度定点控制,图像闭环控制带宽显著提升至2.5Hz以上,系统整体性能满足设计要求。 展开更多

关键词 图像跟踪 PID 带宽测试 扰动抑制 伺服控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

国产电液伺服阀在可控震源上的测试分析

2

作者 王光德 刘志刚 +1 位作者 马铁荣 王津 《物探装备》 2024年第1期31-34,共4页

电液伺服阀是可控震源电液转换的核心液压元器件,对可控震源输出力信号有着直接的影响,但可控震源工作环境恶劣,宽频,瞬时大流量以及高压高温、高可靠性等工作特点对电液伺服阀提出了严苛的要求,该设备一直以来依赖进口,近年来某型号国... 电液伺服阀是可控震源电液转换的核心液压元器件,对可控震源输出力信号有着直接的影响,但可控震源工作环境恶劣,宽频,瞬时大流量以及高压高温、高可靠性等工作特点对电液伺服阀提出了严苛的要求,该设备一直以来依赖进口,近年来某型号国产电液伺服阀开始在可控震源上进行应用试验,经过测试、改造,性能不断提升,本文总结分析了该产品在可控震源上进行的一些测试数据,希望能够为将来的实际应用提供一些技术上的参考。 展开更多

关键词 电液伺服阀 频宽 低频 高频 低压 偏置

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Σ-ΔADC的伺服系统电流环带宽延拓技术研究

3

作者 丁信忠 储诚兵 《现代建筑电气》 2024年第9期12-17,40,共7页

研究了基于Σ-ΔADC的伺服系统电流环带宽延拓技术,旨在提高电流采样精度和电流环带宽。设计了一种与PWM中心对齐的平均电流同步采样方法,以减少采样过程中的噪声和延迟。通过优化PWM更新时序并采用SINC3滤波器的同步策略,实现了电流采... 研究了基于Σ-ΔADC的伺服系统电流环带宽延拓技术,旨在提高电流采样精度和电流环带宽。设计了一种与PWM中心对齐的平均电流同步采样方法,以减少采样过程中的噪声和延迟。通过优化PWM更新时序并采用SINC3滤波器的同步策略,实现了电流采样时刻与PWM周期的精准对齐,从而降低了电流环中的谐波干扰。提出了PI分离控制策略,分别为比例控制器和积分控制器配置不同滤波器,以兼顾系统的动态响应和稳态精度。实验结果表明,所提方法使相电流中的谐波幅值降低了80%,转矩反馈波动降低了64%,电流过零点的延迟时间从1.5 ms缩短至0.5 ms,电流跟踪的正弦度显著提升,有效提高了伺服系统电流环的动态性能和稳态精度。 展开更多

关键词 Σ-ΔADC 电流环带宽延拓 电流同步采样 PI分离控制 伺服系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

机械结构因素对光电跟踪伺服系统性能的影响 被引量：27

4

作者 吴晗平 易新建 杨坤涛 《应用光学》 CAS CSCD 2004年第3期11-14,共4页

　为克服机械结构因素对光电跟踪伺服系统性能的不良影响,分析了转动惯量、结构谐振频率、摩擦力矩等伺服机械结构因素与伺服系统性能的关系,包括分析转动惯量与伺服系统性能的关系、结构谐振频率与伺服系统性能的关系、摩擦力矩与伺服... 　为克服机械结构因素对光电跟踪伺服系统性能的不良影响,分析了转动惯量、结构谐振频率、摩擦力矩等伺服机械结构因素与伺服系统性能的关系,包括分析转动惯量与伺服系统性能的关系、结构谐振频率与伺服系统性能的关系、摩擦力矩与伺服系统性能的关系,探讨了消除或减小机械谐振的措施。该分析方法可应用于设计和制造响应速度快、跟踪精度高的光电跟踪伺服系统。 展开更多

关键词 光电跟踪设备 伺服系统 转动惯量 机械谐振 摩擦力矩 谐振频率 伺服带宽

在线阅读 下载PDF 职称材料

快速反射镜驱动形式对伺服带宽的影响 被引量：10

5

作者 赵磊 纪明 +2 位作者 王明歆 刘小强 柳秋兴 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期393-401,共9页

为了提高大行程快速反射镜系统的伺服带宽,提出一种直线驱动形式的快速反射镜。该快速反射镜以音圈电机作为驱动器,利用滚珠花键约束驱动器工作方向,将传统的弧线驱动转变为直线驱动。首先,对直线驱动快速反射镜进行了结构设计,重点分... 为了提高大行程快速反射镜系统的伺服带宽,提出一种直线驱动形式的快速反射镜。该快速反射镜以音圈电机作为驱动器,利用滚珠花键约束驱动器工作方向,将传统的弧线驱动转变为直线驱动。首先,对直线驱动快速反射镜进行了结构设计,重点分析了直线驱动单元的组成形式与特点;接着,从约束条件分析驱动形式对系统伺服带宽的影响因素,并推导两种驱动形式下,快速反射镜在大行程运动时的动力学方程;最后,利用有限元分析得出快速反射镜的机械谐振频率,并通过实验测试对两种驱动形式下快速反射镜的伺服带宽进行了验证。结果表明,在相同的实验条件下,相较于传统弧线驱动形式,直线驱动形式快速反射镜的机械谐振频率由121.8Hz提高至229.9Hz,伺服带宽由40.3Hz提高至75.1Hz,分别提高了88.8%、86.4%,满足快速反射镜在大行程工作状态下的高带宽设计要求。 展开更多

关键词 快速反射镜 直线驱动 滚珠花键 伺服带宽 机械谐振频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

大射电望远镜精调Stewart平台并联机器人伺服带宽分析 被引量：5

6

作者 段学超 仇原鹰 段宝岩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期245-248,共4页

　　利用有限元通用软件 ANSYS建立了大射电望远镜精调 Stewart 平台并联机器人的有限元模型;采用ANSYS参数化设计语言(APDL)实现了该模型的参数化设计;通过对任意位姿结构进行模态分析,计算出并联机器人在其工作空间内的固有频率分布;... 　　利用有限元通用软件 ANSYS建立了大射电望远镜精调 Stewart 平台并联机器人的有限元模型;采用ANSYS参数化设计语言(APDL)实现了该模型的参数化设计;通过对任意位姿结构进行模态分析,计算出并联机器人在其工作空间内的固有频率分布;根据伺服系统设计原则,确定了该并联机器人的伺服带宽。 展开更多

关键词 大射电望远镜 STEWART平台 并联机器人 伺服带宽 模态分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

伺服转台高精度控制系统带宽设计的探讨 被引量：11

7

作者 曾鸣 张东纯 苏宝库 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第2期55-59,共5页

以实际的伺服控制系统设计为例 ,从跟踪误差、干扰控制、噪声衰减和系统不稳定性的限制等几个方面研究了伺服控制系统的带宽问题 ,给出了选择带宽的方法结果 ,在实际应用中较好地折衷了系统稳定和系统性能的关系。

关键词 伺服控制系统 带宽设计 转台 三轴精密测试转台

在线阅读 下载PDF 职称材料

速度滞后补偿参数对光电伺服系统的影响分析 被引量：9

8

作者 李文军 赵金宇 陈涛 《测试技术学报》 EI 2005年第1期70-74,共5页

　速度滞后补偿是一种提高光电伺服系统跟踪精度的有效方法.本文阐述了该方法的基本原理,论证了该方法不改变系统带宽的原因,并用数学方法分析了速度滞后补偿参数对伺服系统稳定性及跟踪精度的影响,指出增大比例系数或减小滤波系数都会... 　速度滞后补偿是一种提高光电伺服系统跟踪精度的有效方法.本文阐述了该方法的基本原理,论证了该方法不改变系统带宽的原因,并用数学方法分析了速度滞后补偿参数对伺服系统稳定性及跟踪精度的影响,指出增大比例系数或减小滤波系数都会提高系统的跟踪精度,但两者都会降低系统稳定性.同时给出了选择补偿参数的方法.通过仿真及试验验证了文中的结论. 展开更多

关键词 滞后补偿 伺服系统 速度 光电 系统稳定性 跟踪精度 基本原理 有效方法 系统带宽 数学方法 滤波系数 比例系数 试验验证 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

大射电望远镜精调Stewart平台结构刚度分析 被引量：3

9

作者 段学超 仇原鹰 段宝岩 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期50-52,94,共4页

建立了大射电望远镜精调Stewart平台的有限元模型,对其位于典型工作位置的结构进行了刚度和模态分析。利用Ansys参数化设计语言(APDL)实现有限元模型的参数化设计,使之能对锁定在不同位姿的Stewart平台结构进行刚度和模态分析,从而计算... 建立了大射电望远镜精调Stewart平台的有限元模型,对其位于典型工作位置的结构进行了刚度和模态分析。利用Ansys参数化设计语言(APDL)实现有限元模型的参数化设计,使之能对锁定在不同位姿的Stewart平台结构进行刚度和模态分析,从而计算出Stewart平台在其任务空间内的刚度和固有频率分布。根据伺服系统设计准则,进一步确定了Stewart平台的伺服带宽。 展开更多

关键词 大射电望远镜 STEWART平台 有限元分析 刚度 伺服带宽

在线阅读 下载PDF 职称材料

惯量和刚度对电动负载模拟器频宽影响的分析 被引量：17

10

作者 王明彦 郭犇 王金梁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期71-73,共3页

给出了一种电动负载模拟器的系统结构,分析了系统惯量和轴系刚度与系统加载频宽之间的关系并进行了仿真实验研究。结果表明,对于电动负载模拟系统,在选择负载惯量和轴系刚度时,既要考虑使转矩伺服系统有较高的频响,又要考虑系统的稳定... 给出了一种电动负载模拟器的系统结构,分析了系统惯量和轴系刚度与系统加载频宽之间的关系并进行了仿真实验研究。结果表明,对于电动负载模拟系统,在选择负载惯量和轴系刚度时,既要考虑使转矩伺服系统有较高的频响,又要考虑系统的稳定性和多余力矩的抑制效果. 展开更多

关键词 电动负载模拟器 惯量 刚度 频宽 系统结构 飞行器 伺服电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

超磁致伸缩伺服阀的参数设计与优化研究 被引量：2

11

作者 朱玉川 鲍和云 王传礼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第20期2403-2406,共4页

针对超磁致伸缩伺服阀的结构特点,研究了其参数设计规律,建立了超磁致伸缩伺服阀集中参数数学模型和动态仿真模型。通过仿真研究得出了该伺服阀主要设计参数对其动态特性的影响规律及其稳定性特点,通过对主要设计参数的优化表明,在-8dB... 针对超磁致伸缩伺服阀的结构特点,研究了其参数设计规律,建立了超磁致伸缩伺服阀集中参数数学模型和动态仿真模型。通过仿真研究得出了该伺服阀主要设计参数对其动态特性的影响规律及其稳定性特点,通过对主要设计参数的优化表明,在-8dB幅值稳定裕量下超磁致伸缩伺服阀幅频宽可以达到近700Hz。 展开更多

关键词 超磁致伸缩执行器 伺服阀 频宽 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单位脉冲响应的伺服系统带宽仿真研究 被引量：2

12

作者 张东云 殷新华 +1 位作者 张鑫 王再社 《现代防御技术》 北大核心 2015年第4期210-214,共5页

带宽是伺服系统的一项重要指标。为了确定系统是否满足要求,需要定期对包括系统带宽在内的指标进行测试。一般首先测试系统的频率特性,再根据频率特性得到系统带宽。采用一种单位脉冲响应的方法,实现对伺服系统带宽的测试。仿真结果表明... 带宽是伺服系统的一项重要指标。为了确定系统是否满足要求,需要定期对包括系统带宽在内的指标进行测试。一般首先测试系统的频率特性,再根据频率特性得到系统带宽。采用一种单位脉冲响应的方法,实现对伺服系统带宽的测试。仿真结果表明,采用单位脉冲响应的方法能减少实验次数,同时得到的系统带宽与理论带宽之间的误差较小。 展开更多

关键词 伺服系统 带宽测试 频率特性 脉冲响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的交流伺服系统电流环带宽扩展 被引量：14

13

作者 唐小琦 苏玲宏 +1 位作者 周向东 程建军 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-5,共5页

在电流环的数学模型基础上,分析了电流环带宽与电流环路延时的关系,比较了几种典型电流环时序下产生的延时,对电流采样和PWM占空比更新时序进行了改进,并在FPGA中得到了具体的验证和实现.实验结果表明:这种改进的电流环时序克服了原有... 在电流环的数学模型基础上,分析了电流环带宽与电流环路延时的关系,比较了几种典型电流环时序下产生的延时,对电流采样和PWM占空比更新时序进行了改进,并在FPGA中得到了具体的验证和实现.实验结果表明:这种改进的电流环时序克服了原有电流环时序的问题,能在不改变功率器件开关频率和不损失输出电压能力的基础上减小电流环路延时,从而提高电流环带宽,改善电流环和速度环的控制性能. 展开更多

关键词 交流伺服系统 电流环 延时 带宽 时序

原文传递

电液速度伺服系统－3dB频宽、穿越频宽、－10°频宽、－90°频宽的理论分析 被引量：2

14

作者 李尚义 王宣银 +1 位作者 岳继光 刘庆和 《机床与液压》 北大核心 1995年第5期263-265,共3页

本文推导出了电液速度伺服系统截止频率（－３ｄＢ频宽）、穿越频宽、－１０°相移频宽、－９０°相移频宽的计算式，并就它们与系统参数之间的关系作了理论分析和讨论。

关键词 机床 频带宽度 电液伺服系统 速度伺服系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

伺服设计中的有限元建模 被引量：2

15

作者 姚远 罗晶 《电机与控制学报》 EI CSCD 1998年第2期108-111,共4页

带宽是伺服控制系统设计中的核心问题，但其设计受到对象的高频机械谐振的影响。本文用有限元方法对三轴转台控制对象进行动力学分析，建立机械谐振的频域模型，为带宽设计提供了依据。由于转台的转动自由度将造成有限元模型刚度矩阵奇... 带宽是伺服控制系统设计中的核心问题，但其设计受到对象的高频机械谐振的影响。本文用有限元方法对三轴转台控制对象进行动力学分析，建立机械谐振的频域模型，为带宽设计提供了依据。由于转台的转动自由度将造成有限元模型刚度矩阵奇异，文中先锁定转轴进行有限元分析，再于简化模型中推导释放情形。这种方法具有较小的计算复杂度，适合于现有条件的控制系统建模应用。 展开更多

关键词 有限元 伺服系统 带宽 三轴转台 建模

在线阅读 下载PDF 职称材料

天线引导数据对伺服跟踪的影响分析 被引量：6

16

作者 汤辉 叶超 《自动化技术与应用》 2011年第12期31-32,46,共3页

针对目前在天线跟踪系统中普遍采用的数字引导工作方式,结合设计实例详细分析了数字引导方法在引导数据传输率等方面对系统跟踪精度造成的影响。最后结合工程实践,给出了几种减小或消除此类影响的方法,对提高伺服系统的跟踪精度有较大... 针对目前在天线跟踪系统中普遍采用的数字引导工作方式,结合设计实例详细分析了数字引导方法在引导数据传输率等方面对系统跟踪精度造成的影响。最后结合工程实践,给出了几种减小或消除此类影响的方法,对提高伺服系统的跟踪精度有较大作用。 展开更多

关键词 伺服跟踪 数字引导 速度前馈 伺服带宽

在线阅读 下载PDF 职称材料

伺服系统的反馈控制设计研究综述 被引量：24

17

作者 张磊 苏为洲 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期545-559,共15页

伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,例如射电望远镜天线伺服系统、雷达伺服系统、动中通伺服系统、硬盘驱动伺服系统、金属切割系统和数控机床等.为了满足伺服系统的高性能要求,先进的控制算法设计越来越受到关注.本文以天线伺服... 伺服系统广泛应用于工业和国防的各个领域,例如射电望远镜天线伺服系统、雷达伺服系统、动中通伺服系统、硬盘驱动伺服系统、金属切割系统和数控机床等.为了满足伺服系统的高性能要求,先进的控制算法设计越来越受到关注.本文以天线伺服系统和硬盘驱动伺服系统为例,阐述了伺服控制系统中普遍存在的高频谐振、带宽约束和外界扰动等共性问题,从系统的干扰抑制、跟踪性能和鲁棒稳定性问题的角度,归纳了伺服系统主要的控制器设计方法. 展开更多

关键词 伺服系统 系统建模 算法设计 高频谐振 带宽约束 干扰抑制 伺服误差 鲁棒性

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种C波段大功率电调滤波器设计 被引量：3

18

作者 魏强 李晓东 +3 位作者 王彬 蒋廷利 周雨 邱海莲 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第2期165-169,共5页

针对电调滤波器失谐和控制精度问题,该文提出了一种保持恒定带宽的耦合机构设计方法,论述了应用三维电磁场仿真软件HFSS协同仿真的过程,分析了运动执行机构软硬件的关键技术,设计了一个C波段、大功率(400 W)的电调滤波器。仿真和实测结... 针对电调滤波器失谐和控制精度问题,该文提出了一种保持恒定带宽的耦合机构设计方法,论述了应用三维电磁场仿真软件HFSS协同仿真的过程,分析了运动执行机构软硬件的关键技术,设计了一个C波段、大功率(400 W)的电调滤波器。仿真和实测结果表明,在整个调谐频段内该滤波器的带宽恒定,驻波、抑制度和插入损耗等指标稳定良好。 展开更多

关键词 电调滤波器 恒定带宽 机电一体化 伺服系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于有限带宽期望模型的超精密机床伺服跟踪控制研究 被引量：3

19

作者 王立松 张飞虎 +1 位作者 苏宝库 董申 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期565-568,共4页

为实现超精密机床的高速高精度跟踪 ,提出了一种利用未来信息的有限带宽期望模型。该模型的幅频特性在期望频段内为 1 ,其它频段内为0 ,在所有频段内相位滞后恒为零。系统设计中 ,采用了反馈 +前馈补偿形式的控制器近似实现该模型。将... 为实现超精密机床的高速高精度跟踪 ,提出了一种利用未来信息的有限带宽期望模型。该模型的幅频特性在期望频段内为 1 ,其它频段内为0 ,在所有频段内相位滞后恒为零。系统设计中 ,采用了反馈 +前馈补偿形式的控制器近似实现该模型。将该控制器应用于实际系统中 ,得到了跟踪正弦信号时系统的最大稳态跟踪误差不超过± 2 5nm的控制精度。 展开更多

关键词 超精密机床 有限带宽期望模型 伺服系统 振荡模态

在线阅读 下载PDF 职称材料

电液位置伺服系统闭环-90°频宽的解析式 被引量：2

20

作者 王旭永 刘庆和 《液压与气动》 北大核心 1992年第3期16-16,共1页

本文推导出了简洁、明了的电液位置伺服系统闭环-90°频宽的解析计算公式,并作了简要分析和讨论。

关键词 电液位置 伺服系统 频带宽度

在线阅读 下载PDF 职称材料