综合考虑测厚仪反馈AGC系统轧制时存在厚度反馈时滞以及外干扰,提出将自抗扰控制技术运用于测厚仪反馈型AGC系统,设计一自抗扰控制器用来减弱厚度反馈时滞和外干扰给系统带来的不利影响。仿真结果证明该控制器能有效地抑制干扰、减小时滞对板带出口厚度的影响,其控制性能优于常规的PID控制器,为带钢厚度精度的提高提供了一种新的解决办法。

提出将自抗扰控制技术运用于测厚仪反馈型AGC系统,用来减弱厚度反馈时滞和外干扰给系统带来的不利影响。仿真结果证明基于该技术设计的控制器能有效地抑制干扰、减小时滞对板带出口厚度的影响,其控制性能优于常规的PID控制器,为提高带钢厚度的精度提供了一种新的解决办法。

核电仪控一般采用PID(比例-积分-微分)控制技术,简单稳定,但DCS技术的发展也为采用新技术提供了可能,本文以自抗扰控制技术为基础,在Simulink环境下对液压AGC进行控制器算法仿真,探讨了自抗扰控制技术在核电仪控系统中的应用。

提高多轴伺服系统的轮廓跟随性能是现代计算机数控加工的重要应用之一。针对传统交叉耦合控制方法对自由曲线轨迹的轮廓跟踪精度较差以及传统PID控制系统抗扰性和鲁棒性较差的问题,提出一种基于自抗扰控制的交叉耦合轮廓误差补偿综合控制策略,该策略由用于位置环反馈控制和轮廓误差补偿的新型非线性PID(NLPID)、位置伺服控制器TNP-ADRC和基于NLPID的变增益交叉耦合控制器组成。在MATLAB/Simulink环境下对方波信号跟踪和标准圆轮廓加工过程中轮廓误差的变化情况进行仿真,仿真结果表明:与传统PID交叉耦合控制相比,该方法不仅能够有效提高系统的鲁棒性以及抗干扰能力,并且能够显著提高多轴运动控制系统的轮廓加工精度。

针对电液位置伺服系统采用自抗扰控制策略时,存在因系统阶数过高导致状态观测器需观测的变量多、观测信息相位滞后以及易引起系统响应滞后及超调等问题,采用高增益自抗扰控制方案。对系统模型进行降阶处理,以简化控制器结构,减少待整定参数;在传统扩张状态观测器的基础上,进一步对系统总扰动的微分信号进行观测,观测系统扰动的变化趋势,产生有效的超前补偿信号,从而提高系统控制性能及抗扰能力。最后,通过MATLAB与AMESim进行联合仿真。结果表明:该控制方案相比于传统自抗扰控制,系统超调量降低85%,响应速度提高47.7%,并有效提高了系统抗干扰能力,具有更优良的动态及稳态性能。

由于参数不确定、系统非线性以及外部未知干扰等因素的影响,常常导致液压伺服系统难以获得较好的动态性能,针对此问题,提出将自抗扰控制技术应用于液压伺服绞车的速度控制。首先,介绍了液压伺服绞车的工作原理,建立了液压伺服系统的数学模型,并推导出液压伺服系统的状态空间方程;其次,根据液压伺服系统的状态空间方程,设计五阶线性扩张状态观测器和线性误差反馈控制律,并构建四阶线性自抗扰控制器;然后,根据液压伺服系统在快速接近工况时的速度变化要求,规划了S型速度曲线作为液压伺服系统仿真模型的输入信号;最后,在Simulink软件中搭建了液压伺服系统仿真模型,并将四阶线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)和比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器引入液压伺服系统,对比研究了2个控制器对液压伺服系统

由于某舰船筒盖液压系统存在非线性因素以及不确定的外部干扰,舰船筒盖开关盖过程的控制精度以及动作平稳性难以保证。为提高开关盖过程的控制精度以及平稳性,基于自抗扰控制方法开展了筒盖开关盖过程控制研究。仿真及试验结果表明:相比传统的PID控制,基于自抗扰控制方法提高了开关盖过程的轨迹跟踪精度,有效保证了开盖瞬间及到位瞬间的平稳性。

针对新型采棉机滚筒部分采棉头转速不稳定问题,以比例阀控马达恒速控制系统为研究对象,建立阀控马达系统的数学模型,根据此数学模型设计二阶自抗扰控制器,将扰动误差、系统未建模误差等记入系统总误差中,设计状态扩张观测器实时观测并通过非线性控制器直接补偿,然后再对负载干扰设计前馈控制器,补偿稳态误差。仿真结果表明:前馈+ADRC的复合控制效果更优,响应时间和超调量都有明显下降,具有很好的抗干扰能力和鲁棒性。

为分析空间激光通信组网从光端机跟瞄机构的性能、提高跟踪精度,对跟瞄机构的控制与仿真技术展开研究。建立跟瞄机构机械系统模型,设计基于线性自抗扰控制的控制系统;使用ADAMS和Simulink搭建机电联合虚拟样机,完成跟瞄机构跟踪性能的仿真分析。结果表明:基于LADRC的联合仿真控制系统消除了摩擦扰动造成的速度跟踪死区,跟踪精度优于传统PID控制;对频率为0.1 Hz的正弦信号跟踪误差最大值为105μrad,符合跟瞄机构的指标要求,可以作为实物样机研发的参考

为了提高铣面机床电液伺服系统的位置控制精度,提出一种基于自抗扰控制的铣面机床电液位置伺服系统控制策略。根据伺服阀控非对称伺服缸在伸出和缩回两种不同工况下的特点分别建立了相应的流体动力学模型,并结合其他环节推导出铣面机床电液位置伺服系统的闭环传递函数;依据该系统的特点设计出三阶自抗扰控制策略,通过扩张状态观测器对系统参数时变和外部扰动进行估计和补偿,并采用仿真和工业现场实验对所设计的控制策略性能进行了现场应用验证。仿真及现场应用表明,所设计的自抗扰控制策略能够使系统的位置输出基本不受控制对象参数改变的影响,具有比传统PID控制策略更好的内部鲁棒性和抗干扰能力,有效抑制了外部扰动对系统位置控制精度的干扰。