交叉耦合控制

摘要： 为解决双轴同步平移机构运动过程中,双轴之间的同步协调控制问题,减小同步误差。本文提出了一种结合滑模PID控制和交叉耦合控制的同步控制方法。首先根据机构结构和运动特点分析了耦合同步误差并建立了系统模型,然后设计了滑模PID控制器来提高双轴运行稳定性,同时采用交叉耦合控制方法将同步误差作为反馈来修正速度给定。最后通过机构实际运动进行了实验对比验证,实验结果表明该控制方法相对普通PID控制方法可有效减小位移同步误差,提高同步性能。该方法也为类似机构的同步控制提供了参考。

摘要： 为了提高煤矿井下双电机同步控制系统的稳定性,在永磁同步电机矢量控制的研究基础上,分析了机械和电子2种同步控制方法,认为电子同步控制方法更适合煤矿井下双电机同步控制。针对双永磁同步电机控制策略中并行控制、主从控制、偏差耦合控制和交叉耦合控制4种控制方式进行仿真研究。结果表明,并行控制方式结构简单,无干扰时同步精度高,但是其抗干扰性能较弱,控制精度在紧急情况下不够准确;仅靠主从控制不能够解决从电机跟踪滞后的问题,偏差耦合难以设计;交叉耦合控制结构更适用于双电机的同步运作,可以保证较小的相位差。双电机同步驱动水泵控制设备在煤矿井下排水系统中具有一定的应用价值。

摘要： 为解决采煤机牵引系统单电机驱动功率不足和双电机主从控制同步精度不足、机械部件磨损严重的问题,提升采煤机的运行稳定性和效率,以MG300/700-WD双滚筒电牵引采煤机为研究对象,对采煤机牵引系统各级传动齿轮和行星轮系、销轨与销轮参数进行匹配设计,对比分析主从控制、并行控制和交叉耦合控制方式的控制效果,最后基于交叉耦合控制实现对采煤机的双电机协调控制。

摘要： 针对四舵轮式全向重载AGV的多电机伺服控制系统,转向时在外界负载的影响下,4个转向电机易出现不协同的现象;为实现4个转向电机高效协同,通过分析转向工况下,四舵轮式AGV中各个舵轮实时的转角关系,建立协同的4个转向电机数学模型;采用天牛须搜索算法(BAS)与PID控制方法融合,对单电机PID控制器寻求最优PID参数;运用交叉耦合控制策略,分别设计4台转向电机的位置补偿器;最后通过Matlab/Simulink仿真平台,验证运动控制算法的可行性;实验结果表明,该运动控制算法具有较高的同步稳定性,当受到外界负载扰动时,能在0.394 s内修正偏差,引起的最大波动仅为无交叉耦合控制的34.8%,扩大了全向重载AGV的应用范围。

摘要： 为了提高外鼓式制版双电机同步控制性能,减小永磁同步电机运动平台的轮廓误差,对提高系统控制精度进行了研究。在模糊PID交叉耦合控制器中,使用粒子群算法(PSO)对模糊PID控制器的量化因子和比例因子进行寻优整定,从而在线实时调整PID参数。通过仿真对比输入输出轨迹的跟踪效果,验证算法的有效性。仿真结果表明,采用粒子群模糊PID交叉耦合控制能对双电机系统进行高精度同步控制,使其具有响应速度快、整定时间短、超调量小、同步性好等优点,满足制版系统的同步控制性能。

摘要： 为提高灵巧机电作动器(Electromechanical actuator,EMA)系统的频率响应和抗干扰特性,并针对多作动器同步工作时的力纷争问题,提出并设计了基于双闭环负载前馈控制的多输入多输出(Multi input multi output,MIMO)位置差交叉耦合的协调控制策略。该策略利用回差矩阵奇异值法设计满足系统稳定裕度要求的参数范围,并采用灵敏度函数和H∞范数理论在所得的参数稳定域内设计并确定最优解,使多作动器系统兼具优异的同步性、稳定性和抗干扰性。同时,建立了集成一体化灵巧机电作动器系统的数学模型,根据点‑点控制要求,确定并设计了双环控制和负载前馈补偿的控制器,以提高单作动器的频响和抗干扰能力。最后,搭建了270 V高压灵巧机电作动器系统实验平台,进行了频率响应、负载前馈补偿、协调控制实验,验证了位置差交叉耦合控制策略的正确性和参数设计的合理性,使系统达到带宽6 Hz、最大输出力20000 N、同步误差≤0.1 mm的伺服控制指标,有效解决了力纷争问题。

摘要： 针对永磁直线同步电机直接驱动的H型运动平台存在双轴耦合、参数摄动及外部扰动等不确定因素,影响系统的同步控制精度和鲁棒性的问题,提出了一种基于H型运动平台耦合动力学模型的鲁棒最优同步控制方法。基于Euler-Lagrange方程,建立双轴耦合动力学模型;设计交叉耦合同步控制器,有效地将单轴跟踪误差与双轴同步误差及其变化率结合起来;设计H∞鲁棒最优同步控制器来克服参数摄动及外部扰动等不确定因素的影响,增强系统的鲁棒性。通过仿真实验证明了该方法的有效性。

摘要： 针对两轴伺服系统轮廓误差控制问题,提出一种基于模糊滑模的交叉耦合轮廓误差控制方法.设计了单轴模糊滑模跟踪控制器,用于消除干扰作用.将模糊控制器用于自适应调节滑模控制器切换增益,减小滑模控制的抖振现象.采用交叉耦合控制算法进行两轴间的协调控制,解决轴间参数不匹配的问题,保证轮廓控制精度.仿真结果表明:该方法能有效提高跟踪精度和轮廓精度.

摘要： 为减少龙门式电火花成形机床双轴同步误差,以永磁交流同步伺服电机及滚珠丝杠为例建立了X轴的双轴进给系统模型;提出了动态矩阵控制算法,分别设计了与该算法相结合的并行同步控制策略、交叉耦合控制策略双轴同步控制器,通过与传统PID算法控制方案比较及Matlab仿真,最后选择同步误差更小的交叉耦合控制策略双轴同步控制器,并将该控制器同现场可编程门阵列硬件电路相结合,在Quartus环境下采用Modelsim和SignalTap分别进行仿真和调试,最终在双轴进给系统实验平台上实现了高精度的双轴同步控制.结果表明,该控制方案具有较好的双轴同步性能和抗干扰能力.

摘要： 为了实现多永磁直线同步电机高精度协同控制,设计了基于相邻交叉耦合和干扰观测器的终端滑模控制方法.首先,建立了单个永磁直线同步电机的动力学模型.其次,考虑到系统的同步性能,引入了一种改进的相邻交叉耦合控制,以减少电机之间的同步误差.然后引入了终端滑模控制策略,增强系统的稳定性和鲁棒性.在实际系统中存在不可避免的扰动,会影响系统跟踪性能,本文引入了干扰观测器来估计扰动,并将其作为控制器的前馈补偿.然后,利用李雅普诺夫稳定性理论验证了该方法的有效性.最后,以三台电机为例,在基于dSPACE控制器的永磁直线同步电机实验平台上进行了实验.实验结果表明,该方法具有良好的同步控制性能.

摘要： 交叉耦合控制(CCC)是运用多轴运动控制系统中能有效提高跟踪精度一种方法,通过轨迹误差传递函数(CETF)建立无耦合控制下跟踪误差与加入交叉耦合控制器跟踪误差之间的关系,将多轴控制系统转化为单输入单输出系统.本文将交叉耦合控制方法引入到三轴稳定跟踪系统,设计出两轴交叉耦合控制器.仿真分析和实验表明,该方法比常规P控制算法能有效地提高目标轨迹跟踪精度。其中,俯仰向跟踪误差降低了35％,方位向跟踪误差降低了31％。

摘要： 针对双直线电机驱动的H型平台由于永磁直线参数变化和扰动等不确定因素导致两边的运动不同步问题,本文提出全局快速非奇异终端滑模交叉耦合控制,在单轴采用全局快速非奇异终端滑模作为位置控制器,速度控制器用普通的PI控制,以保证单轴跟踪精度;双轴间采用交叉耦合控制器,消除双电机之间存在的机械耦合,近而减小了双周间的位置同步误差.仿真结果表明,将交叉耦合与全局快速非奇异终端滑模相结合的控制方法能够使H型平台的同步误差收敛于零,并且使系统具有较好的跟踪性能和鲁棒性能.

摘要： 针对双直线电机驱动的H型精密运动平台在加工零件时,由于永磁直线同步电机的参数变化、负载扰动与机械耦合等不确定因素导致了双边运动不同步问题,本文提出了一种基于交叉耦合控制与改进的非奇异快速终端滑模控制相结合的控制方案.在单轴中采用改进的非奇异快速终端滑模控制,作为位置控制器,有效的削弱了该控制所产生的抖振问题,提高了单轴的跟踪精度.在两轴间采用交叉耦合控制,削弱了双直线电机之间存在的机械耦合,进而减小了系统的位置同步误差.系统实验结果表明,该控制方法有效的提高系统的同步控制精度.

摘要： 针对永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)直接驱动的XY平台系统的跟踪误差和轮廓误差的问题,设计了一种滑模控制(sliding mode control,SMC)与交叉耦合控制(cross coupling control,CCC)相结合的方法.在单轴方面,设计了滑模变结构控制系统,来提高电机的跟踪性能,间接地减小XY平台伺服系统的轮廓误差;双轴方面,设计了交叉耦合控制器,将需要补偿的量通过单轴的增益后补偿到各个轴,解决了两轴之间的耦合问题.实验结果表明,与传统PID控制的直驱XY平台伺服系统相比,采用滑模变结构控制器和交叉耦合控制器相结合的直驱XY平台伺服系统能有效降低系统的轮廓误差,响应速度较快,具有快速准确的跟踪性能、良好的动态静态性能和强鲁棒性.

摘要： 针对三轴伺服系统研究轮廓误差控制问题,提出了一种串级型迭代学习交叉耦合轮廓误差控制方法,设计了控制器结构并且给出了三轴迭代学习交叉耦合控制算法的收敛条件.仿真结果表明此方法可以实现跟踪误差和轮廓误差的有效补偿.

摘要： 本文介绍了水煤浆气化装置氧煤比(O/C)控制原理，包括中值选择、温压补偿、选择控制、交叉耦合控制、交叉限幅控制等优化控制回路，并提供原理图。

摘要： 减小轮廓误差是轮廓线跟踪应用中的一个重要问题。在高速加工中，除了使用高响应的单轴闭环控制方法以保证跟随误差外，还要使用协调控制方法使多轴合成的轮廓误差达到指定的要求。常见的协调控制方法如交叉耦合控制，由于自身的特点，位置环在上位置装置如CNC中实现，伺服中只实现简单的速度控制。这种控制方法加重了上位装置的计算负荷，限制伺服性能的发挥，同时没有充分利用当前主流的运动控制总线的优点。为此本文提出了一种新的基于运动控制总线的双轴协调控制方法，利用运动控制总线，将单轴位置环控制下放到伺服中实现。这种结构能够减轻上位装置的计算负荷，充分发挥伺服的控制优势，不改变位置控制的稳定性。通过理论分析及实验结果，验证了这种方法的优点及可行性。本文提出的方法符合运动控制总线和伺服的技术发展趋势，为协调控制探索出一条新的途径。

摘要： 本发明实施例公开了一种交叉耦合组件及具有交叉耦合组件的滤波器，属于通讯技术领域。该交叉耦合组件包括：固定在所述滤波器的腔体内的飞杆，所述飞杆的两个飞杆盘垂直于所述腔体的底面；固定在所述腔体内且交叉耦合的两个谐振器；所述两个谐振器中的每个谐振器与一个耦合基板连接，每个耦合基板垂直于所述腔体的底面，且与对应的一个飞杆盘平行相对。本发明实施例中，耦合基板位于飞杆盘与谐振器之间，使得耦合量只与飞杆和耦合基板相关，而与谐振器无关，这样，在调节频率时，谐振器的高度可以任意调节，而不会影响耦合量，从而可以同时保持高频率和强耦合。

摘要： 本发明涉及电子技术领域，具体公开了一种交叉耦合龙门控制系统，包括双轴伺服驱动器和两台电机，双轴伺服驱动器能够直接驱动两台电机，执行交叉耦合龙门控制时，两台电机的数据在双轴伺服驱动器处理器内部进行高速数据交换，避免传统方案中两台双轴伺服驱动器的外部接线复杂、实时性能差、到位时间长的问题，从而提高的龙门控制的稳定性、降低接线复杂度、实现了龙门的高性能控制。

摘要： 本实用新型实施例公开了一种交叉耦合组件及具有交叉耦合组件的滤波器，属于通讯技术领域。该交叉耦合组件包括：固定在所述滤波器的腔体内的飞杆，所述飞杆的两个飞杆盘垂直于所述腔体的底面；固定在所述腔体内且交叉耦合的两个谐振器；所述两个谐振器中的每个谐振器与一个耦合基板连接，每个耦合基板垂直于所述腔体的底面，且与对应的一个飞杆盘平行相对。本实用新型实施例中，耦合基板位于飞杆盘与谐振器之间，使得耦合量只与飞杆和耦合基板相关，而与谐振器无关，这样，在调节频率时，谐振器的高度可以任意调节，而不会影响耦合量，从而可以同时保持高频率和强耦合。

摘要： 本发明公开了一种用于数控加工中交叉耦合控制器增益参数寻优的控制方法。所述方法包括以下步骤：利用轮廓误差传递函数对交叉耦合控制器进行稳定性分析，同时结合轮廓误差传递函数的截止频率确定交叉耦合控制器增益参数的范围；基于深度强化学习算法建立适用于轮廓误差补偿的神经网络结构；根据伺服运动控制过程中轮廓误差的变化不断调整交叉耦合控制器增益参数的范围，并通过离线学习的方式寻求增益参数的最优值。本发明能有效解决数控加工中交叉耦合控制器增益参数寻优的问题。

摘要： 本发明涉及一种用于机器人同步控制的交叉耦合控制方法，包括以下步骤：构建用于耦合机器人各关节误差的同步误差模型；将同步误差模型带入控制器，通过控制器控制机器人各关节动作。本发明可有效改善跟踪误差极值对整体系统影响大的问题，提高控制策略的鲁棒性，保障各关节跟踪精度，实现多关节机器人的同步控制，降低机器人末端精度不准导致的风险，提高多关节机器人产品运行安全性。

摘要： 本发明公开了一种基于PID控制的交叉耦合控制算法和系统，首先采用滑模变结构控制器作为单轴位置跟踪控制，有效减小各轴位置跟踪误差。为进一步减小轮廓误差，引入基于PID控制的交叉耦合控制策略来消除各轴参数不匹配的影响，并利用神经网络的自学习能力，自适应整定PID参数，有效解决PID参数难整定的问题。最后通过仿真实验结果表明，所提控制算法有效，能显著减小伺服系统的轮廓误差。

摘要： 一种双轴运动控制系统的非线性PID交叉耦合控制方法，该方法首先针对单轴的轨迹跟踪控制，采用非线性PID控制器，实现良好的单轴跟踪控制效果；进而针对直线和圆的轨迹轮廓建立轮廓误差模型，把非线性PID控制方法结合到传统的交叉耦合控制器中，从而设计出了一种轮廓误差控制方法。本发明在有效提高双轴控制系统的轮廓精度的同时，保证系统具有良好的抗干扰性能和鲁棒性能。

摘要： 本发明涉及一种用于机器人同步控制的交叉耦合控制方法，包括以下步骤：构建用于耦合机器人各关节误差的同步误差模型；将同步误差模型带入控制器，通过控制器控制机器人各关节动作。本发明可有效改善跟踪误差极值对整体系统影响大的问题，提高控制策略的鲁棒性，保障各关节跟踪精度，实现多关节机器人的同步控制，降低机器人末端精度不准导致的风险，提高多关节机器人产品运行安全性。

摘要： 本发明公开一种交叉耦合滑模控制的叉车同步控制方法，包括输入输出滑模控制器的建立和交叉耦合控制器的建立。本发明所设计的交叉耦合滑模控制的叉车同步方法对于叉车的高精度同步控制以及双车同步转向时同步误差的抑制达到了良好的控制效果，并且在叉车复杂的作业工况干扰存在的情况下，具有很好的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种用于数控加工中交叉耦合控制器增益参数寻优的控制方法。所述方法包括以下步骤：利用轮廓误差传递函数对交叉耦合控制器进行稳定性分析，同时结合轮廓误差传递函数的截止频率确定交叉耦合控制器增益参数的范围；基于深度强化学习算法建立适用于轮廓误差补偿的神经网络结构；根据伺服运动控制过程中轮廓误差的变化不断调整交叉耦合控制器增益参数的范围，并通过离线学习的方式寻求增益参数的最优值。本发明能有效解决数控加工中交叉耦合控制器增益参数寻优的问题。