(马佳光)高精度跟踪控制系统中电流环控制技术研究

基于改进自适应粒子群算法的MPPT追踪系统
刘吉庆;王艳
【期刊名称】《湖南工业大学学报》
【年(卷),期】2024(38)5
【摘要】为优化最大功率点追踪(MPPT)技术的追踪精度和追踪时间,提出一种改进自适应粒子群算法(APSO)。

对传统PSO算法进行优化,引入自适应惯性权重和非线性学习因子,使其在全局寻优-局部寻优-全局寻优状态下加速MPPT追踪,最后搭建光伏发电系统对自适应粒子群算法进行仿真验证。

试验证明:相比于传统PSO算法,改进的APSO算法追踪精度更高,收敛速度更快。

未遮挡环境(STC)恒温和变温下收敛速度提升了30.6%和39.2%,局部遮挡(PSC)恒温和变温下收敛速度提升了54.0%和53.7%,改进的APSO算法在PSC环境下更具优势;PSO算法最大功率稳定后占空比存在震荡现象,而APSO算法的占空比为稳定状态,提高了系统的稳定性能。

【总页数】8页(P18-25)
【作者】刘吉庆;王艳
【作者单位】湖南科技大学信息与电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM615;TP18
【相关文献】
1.基于改进粒子群算法掘进机液压系统自适应控制研究
2.基于改进单神经元自适应控制的光伏发电系统MPPT研究
3.基于自适应粒子群算法在光伏阵列多峰值系统MPPT的控制
4.基于改进莱维飞行粒子群算法的光伏系统MPPT方法
5.基于改进粒子群算法的光伏系统MPPT控制研究
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电流滞环跟踪的双闭环调速系统仿真设计李超;马智;段清明【期刊名称】《吉林大学学报（信息科学版）》【年(卷),期】2017(035)006【摘要】为提高抗干扰能力和改善动态性能,设计了双闭环调速系统.采用由电流滞环和转速外环构成的感应电动机双闭环控制,以进一步提高动态特性.当1.5 s时,负载由15 N·m变为30 N·m,转速仍维持恒定的1400 r/min,同时加强磁链控制,构建了基于动态模型的异步电动机的多重闭环控制的调速系统.实验结果表明,该系统动态性能更好,磁链轨迹更接近于圆.%In order to improve the anti-jamming capability and improve the dynamic performance, current hysteresis and speed outer ring composed of induction motor double closed-loop control are used to further improve the motor dynamic characteristics and anti-interfer ence ability.When the load of 1.5 s was changed from 15 N· m to 30 N· m,the speed remained constant at 1 400 r/min,and can strengthen the flux linkage control. We construct the multiple closed-loop control based on dynamic model of the asynchronous motor speed control system.It is concluded that by using this control method the motor dynamic performance is better, and flux linkage locus is more close to round.【总页数】7页(P643-649)【作者】李超;马智;段清明【作者单位】国网鞍山供电公司电力设计院,辽宁鞍山114002;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163000;吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春130061【正文语种】中文【中图分类】TP23【相关文献】1.基于电流滞环调制动态滑模变结构控制器设计与仿真2.电流跟踪型PWM直流电机双闭环调速系统仿真3.电流滞环跟踪PWM逆变器控制仿真研究4.电流滞环跟踪PWM控制的双闭环调速系统仿真5.基于电流滞环调制动态滑模变结构控制器设计与仿真因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于双环轨迹跟踪控制的移动机器人控制器设计移动机器人是一种能够在各种环境中自主移动的智能设备，它在工业生产、物流运输、医疗护理等领域有着广泛的应用。

而移动机器人的控制器设计则是保证移动机器人能够有效地执行任务的关键之一。

双环轨迹跟踪控制是一种常用的控制方法，本文将介绍基于双环轨迹跟踪控制的移动机器人控制器设计。

一、双环轨迹跟踪控制概述双环轨迹跟踪控制是一种控制方法，它通过将机器人分为外环控制和内环控制两个环路，分别对机器人的速度和姿态进行控制，从而实现对机器人轨迹的跟踪。

外环控制通常采用PD控制器，内环控制则采用PI控制器。

通过双环控制，机器人能够在不同的地形和环境中保持稳定的移动状态，并能够准确地跟踪预定的轨迹。

二、基于双环轨迹跟踪控制的移动机器人控制器设计基于双环轨迹跟踪控制的移动机器人控制器设计包括外环控制器和内环控制器两部分。

外环控制器主要负责机器人的速度控制，内环控制器则负责机器人的姿态控制。

下面将介绍这两部分控制器的设计原理和具体实现。

1. 外环控制器设计外环控制器采用PD控制器，其原理是通过对机器人的速度误差和速度变化率进行控制，从而实现对机器人速度的调节。

外环PD控制器的数学表达式如下：\[u_{v}=K_{pv}e_{v}(t) + K_{dv}\frac{de_{v}(t)}{dt}\]\(u_{v}\)是控制输入， \(e_{v}(t)\)是速度误差， \(K_{pv}\)和 \(K_{dv}\)分别是速度误差和速度变化率的比例系数和微分系数。

外环PD控制器通过对速度误差和速度变化率进行调节，控制机器人的速度，使得机器人能够跟踪预定的轨迹。

3. 双环控制器整合外环控制器和内环控制器是相互关联的，它们通过在机器人的速度和姿态上进行联合控制，以实现对机器人轨迹的跟踪。

外环控制器控制机器人的速度，内环控制器控制机器人的姿态，二者通过相互调节，最终实现机器人对轨迹的有效跟踪。

4. 控制器参数整定控制器的参数整定是保证控制器性能的重要环节，通过合理地设置控制器参数，可以保证控制器具有良好的稳定性和鲁棒性。

1. 5R s ,此时电机的电角速度 ω e = 0,通过对式(2) 中
的 d 轴电压方程进行化简得到电阻值,为
第 10 期
刘 林等:永磁同步电机电流环 PI 控制器参数整定及优化
Rs =
2 ud
。
3 id
133
(3)
图 3 电流环控制框图
Fig. 3 Block diagram of current loop control
}
(2)
对永磁同步电机的内部结构进行分析,当给逆
类为基于模型的参数自整定 [5 - 8] ,这类参数自整定
变器施加固定占空比,电机得到固定电压,受电机内
方法为目前主流研究方法,基于模型的参数自整定
部的电感作用,电机的相电流将作用一段时间后快
对建立的数学模型和参数的精度依赖程度比较大;
速趋于稳定状态。 在空载情况下对电机参数进行辨
parameters with the best performance were optimized in the neighborhood of the initial value of PI parame-
ters by the two degree of freedom variable rotation method. The experimental results show that this method
法。 首先采用简单实用的离线参数辨识方法辨识出
电机的电阻和电感参数,然后将得到的电机参数代
入数学模型中整定出一组控制参数,最后以这一组
参数作为基于规则的参数自整定的初值,整定出最
优的控制参数,确保电机可以稳定启动运行。
1 永磁同步电机离线参数辨识

光电工程中国科学院光电技术研究所主办2006年第六期目标跟踪与识别自适应光学系统中高精度跟踪回路性能在线分析吴碧琳饶长辉摘要：在自适应光学系统中，高精度跟踪回路的闭环误差由来完全补偿的跟踪残余误差和倾斜噪声误差组成。

利用高精度跟踪回路闭环残余倾斜数据和电压数据，可以计算高精度跟踪回路的跟踪残余误差，倾斜噪声以及开环倾斜误差。

基于此种方法对1.2m望远镜61单元自适应光学系统中高精度跟踪回路的性能进行了在线分析。

分析结果表明，系统引入的噪声随着所观测恒星星等的增加而增加。

卡尔曼预测滤波对跟踪传感器延迟补偿的算法研究黄永梅张桐唐涛马佳光摘要：针对跟踪传感器延迟对伺服系统的精度和稳定性的不利影响，本文提出了一种补偿方法。

根据已延迟的跟踪传感器信号通过卡尔曼预测滤波来计算当前的目标位置和速度信号，并将这两个信号分别作为伺服系统的位置引导信号和速度顺馈信号进行闭环跟踪。

理论分析和仿真数据表明，卡尔曼预测滤波能够在几帧内预测得到较准确的目标位置和速度信号等，该补偿方法能够有效地提高伺服系统的跟踪精度和稳定性。

基于Markov随机场的区域跟踪算法郭礼华袁小彤张远见摘要：由于视频序列的对象跟踪相当于把图像帧分割成跟踪与非跟踪两个不重跌区域，为此，引入图像分割算法中的Markov随机模型，提出一种多目标模糊规划求取Markov标记长的最优估计来实现区域跟踪的算法。

此算法为了克服传统离散Markov随机场运算速度慢的缺点，利用双随机矢量，建立连续的Markov标记场，同时提取区域视觉和运动信息的模糊特征，从而改善了算法的鲁棒性和运算复杂度。

最终实验结果表明，此方法不仅跟踪效果好，而且还有运算速度快，抗干扰能力强等特点。

基于块估计的运动目标检测方法张忠碧张启衡彭先蓉任臣摘要：提出了一种适合于运动目标检测的快运动分析方法，用以补偿移动背景所带来的杂波信号，准确检测运动目标。

在对原始图像进行滤波的基础上，选择合适的子块，通过块匹配，得到背景位移矢量；利用这些运动参数，在相邻帧之间进行运动补偿，达到分割运动目标的目的。

直流无刷电机位置跟踪的模糊PID控制
郭雪梅;贾宏光;冯长有
【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(031)001
【摘要】为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障.基于直流无刷电机的工作原理.运用Matlab/Simulink建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用PI控制,结合PID 控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器.数字仿真结果表明,模糊PID 控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,论文的研究工作对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义.
【总页数】5页(P97-101)
【作者】郭雪梅;贾宏光;冯长有
【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长
春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.直流无刷电机模糊PID控制研究 [J], 许琬璐;曹建波;王若仰;嵇佳;江佳;禹杰
2.直流无刷电机模糊PID控制研究 [J], 许琬璐;曹建波;王若仰;嵇佳;江佳;禹杰
3.直流无刷电机位置跟踪伺服系统设计与仿真 [J], 郭雪梅;贾宏光;冯长有
4.基于MATLAB的直流无刷电机模糊PID控制设计 [J], 杨昕红; 刘长文
5.基于PSO算法的串联机械手位置跟踪模糊PID控制 [J], 唐立伟;颜红芹
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CATALOGUE目录•引言•光电跟踪系统概述•精密跟踪定位控制技术•基于图像处理的自动跟踪定位技术•基于红外成像的自动跟踪定位技术•基于激光雷达的自动跟踪定位技术•总结与展望研究背景与意义光电跟踪系统在军事、航空航天、工业自动化等领域具有广泛的应用价值。

精密跟踪定位技术是光电跟踪系统实现其功能的关键所在。

研究光电跟踪系统的精密跟踪定位控制技术有助于提高系统的性能和精度，具有重要的现实意义和理论价值。

国内外研究现状及发展趋势国内外学者针对光电跟踪系统的精密跟踪定位控制技术进行了大量研究。

目前，该领域的研究热点主要集中在提高系统精度、稳定性和响应速度等方面。

随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，光电跟踪系统的精密跟踪定位控制技术将逐渐向智能化、自主化方向发展。

研究内容和方法基于光学原理测量光路长度光电跟踪系统的基本原理系统组成工作过程光电跟踪系统的组成及工作过程跟踪精度响应速度稳定性抗干扰能力光电跟踪系统的性能指标自动控制理论概述自动控制系统的分类自动控制系统的性能要求自动控制系统的基本组成1常用控制器及其控制算法23PID控制器是最常用的控制器之一，其控制算法基于比例、积分、微分三个基本控制环节。

PID控制器及其控制算法模糊控制器是一种基于模糊逻辑理论的控制算法，适用于具有不确定性和复杂性的系统。

模糊控制器及其控制算法神经网络控制器是一种基于神经网络理论的控制算法，具有自学习、自组织和适应性强的特点。

神经网络控制器及其控制算法03混合控制策略精密跟踪定位控制策略01基于模型的控制策略02基于学习的控制策略图像处理技术概述图像处理技术的定义01图像处理技术的应用02图像处理技术的发展趋势03系统需求分析基于图像处理的自动跟踪定位系统设计系统架构设计关键技术分析实验设置为了验证基于图像处理的自动跟踪定位系统的性能和精度，实验采用了实际场景中的视频数据进行测试。

实验中，系统对视频中的目标进行了自动检测和跟踪。

控制技术
计 算 机 测 量 与 控 制 !"#"$!$%!%""! !"#$%&'( )'*+%('#',& - !",&(".!
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计算机测量与控制!
第 $% 卷
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高性能伺服系统电流环关键技术研究
赵志勇;于东;王志成
【期刊名称】《电气传动》
【年(卷),期】2015(045)008
【摘要】电流环是影响整个永磁同步电机伺服系统控制性能的核心,而其控制品质由多种因素决定.在永磁同步电机矢量控制电流环控制模型基础上,通过对影响电流环性能的多种因素进行综合分析和研究,提出了抗噪声的电流采样优化策略和抗反电势干扰的控制优化策略.理论分析和实验结果表明,所提方案能有效克服噪声和反电势的干扰,提高电流环的动态性能.
【总页数】5页(P52-56)
【作者】赵志勇;于东;王志成
【作者单位】中国科学院大学北京100049;中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心,辽宁沈阳110168;中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心,辽宁沈阳110168;沈阳高精数控技术有限公司,辽宁沈阳110168;中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心,辽宁沈阳110168;沈阳高精数控技术有限公司,辽宁沈阳110168
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
【相关文献】
1.基于HCPL-7840的直流伺服系统电流环设计 [J], 渠继峰;贺赛;赵嫔娅
2.基于FPGA的三轴交流伺服系统电流环设计 [J], 禹昌宏;马国进;高明煜;钟开锋
3.\"动中通\"伺服系统电流环辨识 [J], 薛晓峰;郑健;袁丁;姚威伟
4.交流伺服系统的高响应电流环控制 [J], 赵云; 廖政斌; 王泽飞; 蔡美东
5.永磁伺服系统电流环带宽扩展研究 [J], 葛兆栋;邱建琪;史涔溦
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用于三轴光电跟踪系统的神经网络误差修正法
刘兴法;马佳光
【期刊名称】《光学精密工程》
【年(卷),期】2007(015)009
【摘要】系统误差的存在严重影响了光电跟踪系统的引导精度和测量精度,现阶段用于三轴光电跟踪系统的最小二乘系统误差修正法精度较低,球谐函数系统误差修正法亦不适于Z轴连续转动时的系统误差修正.三轴光电跟踪系统的系统误差是以其三个角度测量值为参数的曲面,而神经网络可以精确拟合复杂的曲线或曲面.分析和仿真证明,基于BP神经网络的系统误差修正法可用于Z轴连续转动的三轴光电跟踪系统,而且可把系统误差修正到约为原来的28%.
【总页数】6页(P1311-1316)
【作者】刘兴法;马佳光
【作者单位】中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
【正文语种】中文
【中图分类】V556.5
【相关文献】
1.用于三轴光电跟踪系统的神经网络误差修正法 [J], 刘兴法;马佳光
2.一种三轴光电跟踪系统指向误差修正的方法 [J], 张玉碟;柳万胜;罗一涵;钟代均
3.基于球谐函数的三轴光电跟踪系统误差修正方法 [J], 刘兴法;岑明
4.基于神经网络的传感器静态误差综合修正法 [J], 汪晓东;万旭;赵鹏程;王骥程
5.天顶附近三轴光电跟踪系统Z轴运动状态分析 [J], 刘兴法;马佳光;岑明
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捕获跟踪与瞄准系统的基本技术问题
马佳光
【期刊名称】《光学工程》
【年(卷),期】1989(000)003
【摘要】本文分析了光电捕获跟踪与瞄准系统的概念、技术要求及基本技术问题,并指出响应速度和跟踪精度是系统的关键。

为实现快速捕获与高精度跟踪瞄准,必须提高光电探测器性能、改善结构设计并采用高精度控制技术等。

本文对复合轴结构、视轴稳定技术、成象跟踪、前缋控制和滤波预测等作了详细的分析与讨论。

本文还指出采用自适应光学技术的跟踪系统是很有前途的。

【总页数】42页(P1-42)
【作者】马佳光
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN2
【相关文献】
1.激光跟踪瞄准系统的扩束系统设计 [J], 李文成;李岩;周学仕
2.光电跟踪瞄准系统的多光轴平行度校准方法研究 [J], 刘亚辰;张新磊;高扬;逯海;赵健
3.高炮跟踪瞄准系统指标计算模型研究 [J], 王歌;崔星毅;王晋安
4.量子定位系统中的精跟踪系统与超前瞄准系统 [J], 丛爽;邹紫盛;尚伟伟;陈鼎
5.运动目标识别与跟踪仿真系统的基本技术问题 [J], 岳玉芳;安建祝;张玉双
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线加速度计辅助高精度稳定跟踪
胡浩军;马佳光
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2006(18)5
【摘要】介绍了在运动基座条件下捕获、跟踪和瞄准系统的复合轴惯性视轴稳定方案及实验室演示验证实验.使用动力调谐速率陀螺测量惯性角速率稳定转台,实现大动态范围的粗稳定,使用线加速度计测量惯性姿态角稳定视轴基准,实现小动态范围的精稳定.使用视轴基准稳定误差与视轴基准平台相对其基座的转角合成粗稳定位置误差的方式,实现粗稳定和精稳定的级联.实验结果表明,复合轴稳定方案可以实现(″)级稳定精度.
【总页数】4页(P769-772)
【作者】胡浩军;马佳光
【作者单位】国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073;中国科学院,光电技术研究所,成都,610209;中国科学院,光电技术研究所,成都,610209
【正文语种】中文
【中图分类】TN29
【相关文献】
1.高精度陀螺稳定跟踪系统神经网络预测控制 [J], 黄显林;尹航;王永富;胡恒章
2.车载高精度陀螺稳定跟踪系统 [J], 吴卓昆;舒小芳;孙利军;杨凯
3.线加速度计辅助惯性姿态角测量的误差分析 [J], 胡浩军;马佳光
4.高精度伺服稳定跟踪平台数字控制器研制 [J], 杨海峰;李奇;姬伟
5.高精度光电跟踪系统中伺服稳定控制算法研究 [J], 马经帅;于洵;刘晓宇;韩峰;丁良华
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射电望远镜跟踪系统的研究
王冉
【期刊名称】《软件》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】大型射电望远镜在选址、安装和校正方面要求比较高,随着天文爱好者越来越多,市场上需求越来越多的是小型的家用射电望远镜。

大部分射电望远镜跟踪
装置采用伺服电机驱动,然而伺服电机价格昂贵,因此,在实验室射电频谱仪的基础上,为了降低成本,选用价格相对便宜的改进直流电机驱动射电望远镜进行方位和俯仰
转动,选用设计简单、运行可靠的MSP430F169单片机实现对射电望远镜的转动控制和数据信息采集。

经过实验室大量实验调试,该系统工作稳定,可以达到设计目标。

【总页数】3页(P124-126)
【作者】王冉
【作者单位】南京机电职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.大射电望远镜馈源指向系统轨迹跟踪免疫PID控制
2.太阳射电望远镜智能跟踪
控制系统研究3.基于STM32的射电望远镜跟踪系统设计4.大型射电望远镜馈源体轨迹跟踪系统的力学分析5.国家自然科学基金重点资助项目成果简介——大射电
望远镜馈源指向跟踪系统机电光一体化设计与控制研究
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