前馈补偿

摘要： 针对液压机械传动装置(Hydraulic Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)在阶跃负载扰动、变速器输入转速扰动的影响下所引起的输出转速波动问题,以分矩汇速式液压机械传动装置中的泵-马达系统为研究对象,以系统稳速输出为控制目标,提出一种基于扰动补偿的模糊自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)方法。该方法采用模糊控制理论对自抗扰控制中的非线性误差反馈系数进行在线整定,利用扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)对系统总扰动进行实时观测,并通过前馈控制调节电-液比例阀阀芯位移来补偿变量泵斜盘摆角,最终实现HMCVT稳速控制。仿真结果表明,相比于传统PID控制,采用模糊自抗扰控制的液压机械传动装置在外负载和输入转速突变时,变量泵斜盘抖振幅度更小,系统稳速输出响应时间更短,抗扰动能力更强。

摘要： 压电宏纤维(marco fiber composite,MFC)具有柔性好、变形能力强的优点,但MFC致动器驱动的柔性臂的迟滞非线性严重影响系统定位精度。提出一种具有非对称性的改进Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型,解决经典PI迟滞模型的缺陷(对称性);该模型基于经典PI迟滞模型,叠加一系列不同权重、不同阈值的双边死区算子获得,基于最小二乘法的迟滞模型辨识结果表明,改进PI迟滞模型对MFC致动器的迟滞建模误差从PI迟滞模型误差的16.06%降到5.58%。另外,建立系统的离散传递函数模型来描述系统的线性动态特性,并与改进PI迟滞模型串联得到组合模型,解决纯迟滞模型仅能描述低频、准静态情况下的迟滞特性问题。在前馈补偿下,对MFC致动的柔性臂进行正弦波轨迹跟踪试验,测得补偿后实测位移与期望跟踪位移基本吻合,跟踪精度达到93.62%以上。试验结果证明,所提出的改进PI迟滞模型、离散传递函数模型及补偿方法的有效性。

摘要： 传统PID方法在实现电液伺服造波机位置跟踪控制时,存在精度低、适应性差等不足,无法满足造波机系统的设计需求。为改善系统控制性能,提出电液伺服造波机模糊自适应PID前馈补偿控制方法。首先建立造波机电液伺服系统的数学模型,并推导位置伺服控制系统中各环节的传递函数,然后设计了模糊自适应PID前馈补偿控制器,并运用MATLAB/Simulink实现了控制系统的设计和仿真。在造波机不同工况下,对比传统PID控制、模糊自适应PID控制和模糊自适应PID前馈补偿控制3种控制策略的仿真结果。结果表明:所提出的模糊自适应PID前馈控制方法能有效提高造波机电液伺服系统的动态性能和位置控制精度,并具有较强的自适应能力。

摘要： 针对传统液压式车载举升系统控制精度低、应对负载干扰能力弱等问题,提出一种自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)与负载转矩前馈补偿相结合的复合控制方法。选取永磁同步电机作为举升系统动力源,首先通过对车载举升系统建立运动学模型,得到举升系统参数与电机控制参数;然后融合基于龙伯格观测器(Luenberger observer,LGO)的转矩前馈补偿算法设计出一种改进的自抗扰控制,以解决举升过程中负载突变导致的控制性能变弱的问题,同时能降低控制器的观测压力;最后建立仿真模型进行对比分析。结果表明,相比传统的自抗扰控制算法,使用改进自抗扰控制算法的举升系统调节速度提高了25%,控制精度提高了14%,展现了更好的抗扰性和更快的跟踪速度。本研究结果对车载举升系统的优化改进有一定的参考价值。

摘要： 本文提出了一种带负载扰动前馈补偿的永磁同步电机模型预测控制方法。根据永磁同步电机的基本方程和预测控制原理构建转速预测模型,采用一种改进的Luenberger观测器来估计负载转矩扰动,通过在转速预测控制器中引入负载扰动前馈补偿,来提高驱动系统的动态响应速度和抗负载扰动能力。实验结果表明,与传统的永磁同步电机模型预测转速控制相比,本文提出的控制方法在负载突变的情况下,转速波动更小,鲁棒性更强。

摘要： 现代船舶电动吊机广泛采用双侧脉宽调制交直交调速系统,但因其直流母线使用大容量电解电容使得系统不宜集成化且维修困难。该文在对系统小信号建模的基础上,提出一种采用小容量电容的控制策略。首先分析直流母线采用小电容时系统失稳原因,而后设计直流母线电压前馈补偿、d轴电流前馈补偿环节提高系统稳定性和带载能力,并结合二者优点得到小电容双PWM调速系统控制策略。以永磁同步电机作为负载的仿真和实验表明,该策略能保证系统稳定运行,可抑制转矩突变及脉动时的直流母线电压波动,对电网谐波注入较少且参数设计方法具有普适性。

摘要： 提出一种滑行灯随动转向系统,针对其控制过程不连续,存在非线性、时滞性和其它不确定因素,在建立起灯具转角模型与合并负载后的直流伺服电机模型的基础上,采用模糊PID控制技术,针对其论域固定、瞬态响应不稳定的缺点提出了一种基于计算速度误差的摩擦模型前馈补偿算法。通过MATLB/Simulink仿真,比较了常规PID控制、模糊PID控制、基于计算速度误差摩擦模型前馈补偿和前馈补偿模糊PID控制在阶跃输入和正弦输入下的动态响应,仿真结果表明,上述系统在基于速度误差摩擦模型前馈补偿模糊PID控制下具有很好的鲁棒性和动态跟踪能力,能够实现零超调、跟随误差在±0.05,验证了此改进算法在类似系统中的可行性。

摘要： 针对四旋翼控制中由外部不确定干扰和系统参数不确定引起的具有时变特性的不确定界干扰问题,设计一种不确定干扰前馈补偿的反步滑模姿态抗干扰控制方法。采用牛顿欧拉方法建立带不确定干扰的四旋翼6自由度动力学模型,然后采用非线性干扰观测器对姿态系统中的不确定干扰进行观测估计,进而基于不确定干扰估计量的前馈补偿设计反步滑模控制器,最后通过Lyapunov理论验证了系统的稳定性。仿真结果表明,所设计的控制器可以有效解决外部干扰和系统参数不确定导致的系统高阶不确定性问题,实现不确定干扰下的四旋翼鲁棒控制,同时改善传统滑模中控制输入不连续的情况。通过仿真与抗干扰飞行实验验证了所设计的控制策略在应对快时变特性干扰时具有较好的鲁棒性。

摘要： 文章提出了一种改进的光伏并网逆变器双闭环控制策略。外环为直流电压环,维持直流母线电压恒定,并始终跟随参考值;内环采用电感电流实时反馈与电网电压前馈补偿的复合控制方式,抑制电网电压波动对系统带来的扰动,实现光伏逆变器的并网功率控制。以两级式并网光伏发电系统为控制对象,验证所提出控制策略的正确性与有效性。实验结果表明,当外界光照条件发生变化时,系统具有良好的动态性能。

摘要： 针对阳极焙烧炉温度控制系统模型难以建立及系统具有严重时变、非线性、不确定强干扰、分布参数等特点,采用带时变遗忘因子的递推最小二乘法建立加热区焙烧炉工作点附近的CARMA模型。设计具有前馈补偿和负压协调控制功能的零极点配置PID预测智能控制器。算法考虑了控制对象的滞后、扰动、时变等因素和特殊工况因素,提高了控制系统的性能。仿真结果验证了算法的有效性。

摘要： 传统硬开关Boost PFC技术随着开关频率增加,其开关损耗随之增大,电路整体效率降低,从而限制了硬开关的Boost PFC电路在高频中的应用,文中将一种新型软开关拓扑MERS引入到Boost PFC电路中构成一种新型的功率因数校正拓扑结构,采用占空比预测控制算法,在每一个开关周期内开关器件的占空比由控制算法预先计算,并加入了输入电压前馈补偿以及输出电压闭环控制.与传统的双闭环控制方法相比,此种控制方式下电路中的功率管能够实现软开关,电路杭扰动能力强,不需要检测输入电压,降低了整个控制电路的复杂程度,提高了系统的稳态性能和动态响应能力,出现输入电压扰动或者负载突变时输出电压能够保持稳定,以及确保输入电流接近正弦波,提高系统功率因数.仿真结果表明,基于预测控制算法的MERS PFC电路可以实现功率因数校正的同时实现全功率管的软开关技术,减小了开关损耗,并且提高了系统的杭扰动能力,提高了电路整体的效率.

摘要： 针对线性不确定性系统的鲁棒跟踪控制问题,提出了一种前馈补偿滑模鲁棒跟踪控制方法,并证明了采用该方法所构成的闭环系统是李亚普诺夫意义下渐近稳定的,将该控制器设计方法应用于某结构疲劳试验机电液位置伺服控制系统,验证了所设计控制器的有效性.仿真和实时控制结果均证明:对存在不确定性的结构疲劳试验机电液位置伺服系统,应用本文所提出的具有前馈补偿的滑模鲁棒跟踪控制器,能较有效地削弱常规VSC所固有的抖振现象,在不同的负载条件下跟踪不同频率的正弦信号均能获得良好的跟踪精度,控制器对系统的不确定性呈现较强的鲁棒性.

摘要： 针对大型船载雷达是在船摇情况下完成对卫星或航天器等目标的捕获和跟踪,当目标的速度、加速度,船摇的速度、加速度等过大时,就会使跟踪误差大到有丢失目标的危险,而仅靠跟踪系统的固有跟踪回路及陀螺稳定来达到一定精度的船摇隔离有不少困难;首先对前馈补偿的基本原理和实现方法进行了简要介绍,并推导出船摇前馈补偿的理论公式,并简要叙述了前馈补偿在实际应用中的优越性和局限性.

摘要： 干扰和摩擦是影响伺服系统精度的主要因素，不仅会造成稳态误差、跟踪滞后甚至会影响系统的动态品质。本文提出了采用比例积分型切换函数的滑模变结构控制，在切换控制中加入等速趋近律，克服已知上限的干扰。分析滑模控制律可知：这种滑模控制结构具有前馈补偿的能力。该方案既对系统参数摄动、外部干扰等具有很强的鲁棒性，又可以提高伺服系统位置跟踪精度。仿真结果表明，在动态和稳态品质改善上具有良好效果。

摘要： 短路故障是电机工作时会发生的故障之一.当电机发生短路故障后,由于正常相电流的缺失和短路电流的扰动作用,使得电机不对称运行,电机输出转矩和转速脉动加大.基于直接转矩控制的容错控制策略具有优越的动态性能,但没有对短路电流脉动进行直接抑制.本文提出一种前馈补偿算法,通过对短路电流扰动转矩进行前馈补偿,削弱短路电流对电机输出转矩和转速的扰动.在6/19容错型永磁磁通切换电机实验平台上对所提容错控制算法进行了实验验证.

摘要： 对变转速输入和负载扰动下马达稳速输出控制方法展开研究.基于欧洲NEDC循环路况构建车辆行驶仿真模型、泵控马达数学模型以及负载数学模型.提出车载液压发电机泵控马达稳速输出控制策略,对系统进行仿真研究.仿真结果表明在变转速输入和负载扰动下,前馈补偿加直接闭环反馈控制方法相对于常规PID控制方法,具有较好的控制精度和鲁棒性.在前馈补偿加直接转速闭环反馈控制方法下,输出电力品质满足军用П类自发电电站标准.

摘要： 随着汽车电子技术和智能辆的发展，线控转向技术得到越来广泛的关注。本文针对线控转向系统,研究基于MAP/机理混合模型的转向随动系统控制方法.首先建立转向随动系统的动力学模型,并给出一种基于轮胎魔术公式模型的回正力矩二维MAP图构建方法,提高回正力矩的在线计算效率;考虑到不平整路面等因素对回正力矩的影响,研究转向随动系统的回正力矩前馈补偿及H∞反馈控制方法;最后在高精度的车辆动力学实时仿真环境veDYNA中通过多种工况验证本文方法的有效性.

摘要： 测量船载雷达设备在海上使用时的跟踪精度受到船体摇晃的影响,尤其是在海况不理想的状况下.结合起来计算出设备的前馈数据,送给伺服后由其进行数模转换后变成相应电压叠加到当前驱动控制中,达到前馈的目的.可在不改变跟踪稳定性的同时,又能很好的隔离船摇对跟踪精度的影响.

摘要： 针对焦化生产中的焦炉加热过程具有综合复杂性和生产关键指标—焦炉立获道温度难以在线测量因而不易实现优化控制的难题,通过对焦炉加热过程动态特性和人工操作模式的分析,将智能方法与前馈、反馈控制相结合,提出一种基于焦炭质量、吨焦耗热量等综合生产指标的多变量混合智能优化控制方法。该方法由控制回路的立火道温度智能设定模型、工艺指标立火道温度的预报模型、故障工况诊断模型、前馈补偿与反馈补偿器组成。根据综合生产指标的目标值和边界条件的变化在线对控制回路的设定值进行自动调整而实现优化控制.将提出的方法应用于国内某大型焦化厂焦炉加热过程,实现了综合生产指标的优化控制,取得显著应用效果,表明所提出方法的有效性。

摘要： 本文基于400Hz航空电网对三相高功率因数PWM整流器进行研究，采用在同步旋转坐标系下的直接电流控制方法和双闭环控制结构。为了抑制直流母线电压受负载和电网等因素的影响而上下波动，提高系统的动态响应能力，文中采用一种优化的负载电流前馈补偿控制策略，分析了电压调节器PI参数等在不同频段对系统性能的影响。实验结果验证了分析设计的正确性。

摘要： 本发明涉及一种基于前馈电压补偿的永磁同步电机基速以下参数补偿方法，包括：S1.计算得到d轴电流和q轴电流；S2.通过转矩指令计算得到d轴电流指令；S3.经过电流环PI调节器分别得到与S4.计算与并分别与与求和得到与S5.与输入到空间矢量调制模块，得到6路脉冲，作用于电压型逆变器控制电机；S6.对q轴电感和d轴磁链进行补偿；补偿之后的q轴电感和d轴磁链用于下一个计算周期中步骤S2和步骤S4的计算；步骤S1‑S6往复循环即通过对电机参数的补偿实现精确控制电机输出转矩。

摘要： 本发明的摩擦补偿装置(10)具有：驱动扭矩运算部(13)，其根据电动机的位置、速度及加速度，对经由轴与电动机连接而传递电动机的驱动力的传递机构的输出扭矩进行运算；以及摩擦推定值运算部(14)，其对轴的摩擦力的推定值即摩擦推定值进行运算。摩擦推定值运算部(14)具有摩擦校正值运算部(24)，其与驱动扭矩运算部(13)的输出相应地对校正轴的摩擦力的摩擦校正值进行运算。

摘要： 本发明涉及一种基于前馈电压补偿的永磁同步电机基速以下参数补偿方法，包括：S1.计算得到d轴电流和q轴电流；S2.通过转矩指令计算得到d轴电流指令；S3.经过电流环PI调节器分别得到与S4.计算与并分别与与求和得到与S5.与输入到空间矢量调制模块，得到6路脉冲，作用于电压型逆变器控制电机；S6.对q轴电感和d轴磁链进行补偿；补偿之后的q轴电感和d轴磁链用于下一个计算周期中步骤S2和步骤S4的计算；步骤S1‑S6往复循环即通过对电机参数的补偿实现精确控制电机输出转矩。

摘要： 本发明提供了一种空间扫描机构的角动量前馈补偿方法，包括以下步骤，S1、构建角动量前馈补偿模型：根据空间扫描机构的扫描运动模型构建角动量前馈补偿模型；S2、信息采集：星载计算机采集空间扫描机构的启动时刻信息和运动过程中的换向时刻信息；S3、计算输出反作用飞轮最终转速：星载计算机根据步骤S1得到的角动量前馈补偿模型，结合步骤S2的采集信息，输出反作用飞轮的最终转速，实现对空间扫描机构的角动量前馈补偿。本发明根据一类扫描相机扫描运动规律的方法的特点，针对性的设计了搭载此类载荷的遥感卫星的角动量前馈补偿方法，可以较好的提升遥感卫星成像质量。

摘要： 一种用于补偿LDO输出极点的前馈补偿方法和电路，设置采样电路用于采样LDO的NMOS功率管的栅极电压，从而获得采样信号，将所述采样信号通过一个带通滤波电路后反馈到LDO的输出电压经过分压网络后获得的反馈电压中，反馈电压和参考电压进行误差放大后用于控制NMOS功率管的栅极电压。本发明利用前馈补偿形成一个固定的增益和相位，再与LDO本身功率管回路的增益并联之后，就可以得到和功率管回路输出极点相关的零点，能够实现相位裕度不会随着输出极点的衰减而衰减，不仅能够补偿LDO负载电阻的变化，也能够补偿LDO负载电容的变化；同时本发明能够适应NMOS功率管的LDO，且整体结构简单，易于实现。

摘要： 火电机组自动发电控制系统的分级前馈补偿系统及分级前馈补偿方法，属于发电技术领域，为解决现有火电机组自动发电控制系统的前馈控制方法无法满足不同的机组调节精度和调节速率要求的问题。减法器的输入为自动发电控制指令和实际功率指令，输出为功率指令偏差；一个比较器和一个选择器构成一级控制；每个比较器的输入为功率指令偏差和预设基准值，输出作为对应选择器的开关量；选择器的输入为预设基准值和0；选择器输出全部输入至加法器，加法器输入还包括实际功率，加法器输出作为功率输出选择器的一个输入，另一个输入为实际功率，开关量为分级控制投入指令，输出为修正补偿后的功率信号。本发明用于分级前馈补偿。

摘要： 本发明提供一种单机架冷轧机前馈厚度控制对入口张力的前馈补偿方法，包括：将机架入口测厚仪测量的带钢入口厚度偏差延时跟踪至轧机辊缝处，计算前馈AGC辊缝调节量；对前馈AGC辊缝调节量滤波处理；根据滤波后的辊缝调节量计算实际压下量；根据压下量计算入口带钢速度补偿；根据入口线速度补偿计算入口线加速度补偿；根据入口线加速度补偿计算入口卷取转矩补偿，通过卷取电机转矩调节实现对入口张力补偿。前馈AGC能够有效抑制机架入口带钢厚度偏差对机架出口带钢厚度的影响，快速消除短期厚度偏差。前馈AGC辊缝位置调节，将引起机架入口带钢张力波动，因此必须在调节辊缝位置的同时对机架入口张力进行前馈补偿，消除入口张力波动。

摘要： 本发明提出一种基于前馈补偿和颤振补偿的伺服阀控制电路、方法及装置，控制电路包括信号发生处理电路、基准信号单元、颤振信号补偿电路、前馈补偿电路及伺服阀，以简单电路结构的方式代替复杂的软件算法，将颤振信号叠加至伺服阀所需的直接控制信号上，省去了软件算法，避免了软件算法的执行复杂性，降低CPU处理器的开支，加快了伺服阀的响应速度，从而提升控制品质；而且在已知伺服阀被控趋势下，根据被控趋势的需要，基于前馈补偿电路实现对伺服阀的前馈补偿调整，避免软件抗干扰对抗及软件算法循环周期的影响，进一步巩固伺服阀的控制效果。

摘要： 一种用于补偿LDO输出极点的前馈补偿方法和电路，设置采样电路用于采样LDO的NMOS功率管的栅极电压，从而获得采样信号，将所述采样信号通过一个带通滤波电路后反馈到LDO的输出电压经过分压网络后获得的反馈电压中，反馈电压和参考电压进行误差放大后用于控制NMOS功率管的栅极电压。本发明利用前馈补偿形成一个固定的增益和相位，再与LDO本身功率管回路的增益并联之后，就可以得到和功率管回路输出极点相关的零点，能够实现相位裕度不会随着输出极点的衰减而衰减，不仅能够补偿LDO负载电阻的变化，也能够补偿LDO负载电容的变化；同时本发明能够适应NMOS功率管的LDO，且整体结构简单，易于实现。

摘要： 本发明提供了一种空间扫描机构的角动量前馈补偿方法，包括以下步骤，S1、构建角动量前馈补偿模型：根据空间扫描机构的扫描运动模型构建角动量前馈补偿模型；S2、信息采集：星载计算机采集空间扫描机构的启动时刻信息和运动过程中的换向时刻信息；S3、计算输出反作用飞轮最终转速：星载计算机根据步骤S1得到的角动量前馈补偿模型，结合步骤S2的采集信息，输出反作用飞轮的最终转速，实现对空间扫描机构的角动量前馈补偿。本发明根据一类扫描相机扫描运动规律的方法的特点，针对性的设计了搭载此类载荷的遥感卫星的角动量前馈补偿方法，可以较好的提升遥感卫星成像质量。