王磊[1]2015年在《基于自适应传感器的交流伺服系统前馈控制研究》文中进行了进一步梳理随着航天、高精密医疗机械、智能机械人、汽车、精密数控机床行业的快速发展,对伺服技术各项指标的要求也越来越高。若想实现高性能的伺服控制技术,则要求伺服系统具有良好的响应跟踪能力以及良好的扰动抑制能力。研究先进可行的控制方法,研制出高性能的伺服驱动装置,实现高响应、高精度并具有良好扰动抑制能力的控制系统,为我国高端数控装备行业及军事能力提供重要保障成为当务之急。为实现交流伺服系统的高响应、高精度控制,要充分了解被研究对象的本质特征并深入研究,本文首先建立永磁同步电机数学模型,对交流伺服系统响应特性进行理论分析,为后续深入研究进行理论铺垫。通过理论分析证明了反馈滞后对系统响应特性的不良影响,并对影响系统电流环及机械环(速度环及位置环)响应特性的因素进行理论分析,为提高系统响应特性奠定理论基础。控制系统反馈信号的精度及实时性是实现高响应、高精度控制的基础,为实现磁电编码器角度值的高精度反馈,本文研制了一种具有自适应特征的磁电编码器,提出了基于反正切角度计算的跨区间制表误差补偿方法,消除了模拟信号品质偏差造成的角度值误差。为消除温漂造成的磁电角度值偏差,提出了温漂补偿神经元网络自适应补偿算法,实现了反馈角度值误差的自适应修正。为实现电流值的高精度检测以及时滞误差的补偿,对电流计算工作时序进行分析,提出电流双级状态观测器,实现了电流的高精度无时滞检测。电流环位于交流伺服控制结构的最内环,是实现高响应交流伺服控制的核心环节。为实现电流的高响应控制,本文首先针对低通滤波式前馈电流指令的偏差问题进行分析,并提出基于系统模型的电流前馈控制方法,该方法根据d-q轴电压计算方程对前馈电流指令值进行计算,提高了电流前馈指令精度及电流响应速度。针对单中断电流环结构下的电压矢量计算偏差问题进行分析,考虑其不足,提出了前馈式角度误差高频补偿方法,该方法提高了脉宽调制频率,并且对角度传输时滞偏差进行高频补偿,有效抑制了脉宽调制过程造成的相电流振荡。但是提高脉宽调制频率会恶化死区时间设置造成的不良影响,为了消除死区设置造成的不良影响,提出了基于功率模块死区特性的前馈控制方法,该方法依据电流状态观测器对相电流方向进行准确判断,并根据相电流方向对死区设置造成的脉宽调制幅值偏差进行前馈补偿,提高了电流环控制精度。为了进一步提高电流环响应速度,提出了前馈式电压谐波注入脉宽调制控制方法,该方法依据三相调制电压的符号位对谐波注入值进行查表,并进行前馈注入,有效提高了脉宽调制比,提高了母线电压利用率及电压矢量输出最大幅值。机械环具有良好的速度及位置指令跟踪能力、负载扰动抑制能力以及在变参数条件下的适应能力是实现控制系统高响应、高精度控制的必要条件,依据前馈控制结构以及基于状态观测器的反馈结构实现控制系统的二自由度运动控制。为提高系统响应速度及负载扰动抑制能力,基于电流前馈结构设计了速度前馈控制器,实现前馈结构的闭环计算,基于该前馈结构,提出了增益自调节前馈控制方法,依据速度指令与反馈速度偏差值对前馈增益系数进行自适应调节,实现了机械环的高响应特性以及良好的负载扰动抑制能力。为提高机械环控制精度及在变参数条件下的适应能力,提出了基于位置环状态器的神经元转动惯量观测方法,该方法依据位置状态观测偏差值对转动惯量进行自适应调节,实现了速度、位置以及转动惯量的准确观测,提高了系统在变参数条件下的适应能力以及控制精度。基于本文所提出的具有自适应特征的磁电编码器,研制了高响应交流伺服驱动控制系统,实现伺服控制系统硬件与软件的完好结合。在此基础上对本文所提出的控制方法进行实验验证,实验结果证明,基于本文所提出的控制方法电流环具有良好的响应特性以及相电流扰动抑制能力,机械环具有良好的负载扰动抑制能力、速度及位置跟踪能力以及变参数条件下的适应能力。
陈福龙[2]2006年在《基于DSP的永磁同步电动机伺服控制系统研究》文中认为永磁同步电机交流伺服系统是由永磁同步电机、现代电力电子技术和控制技术相结合而形成的新型交流伺服系统,因其良好的运行性能成为当代电气传动界研究的热点之一。同时,随着功率电子器件和微处理器的进步,伺服系统也逐步向全数字化方向发展,全数字化系统具有可靠性高、实现新控制策略容易、功能丰富等优点。本论文以上海宝钢集团公司委托开发的“带钢表面检测离线试验台研制”项目为背景,在以全数字化电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407为控制核心的基础上,以永磁同步电机为研究对象,对其控制器进行了研究和开发。论文首先介绍了伺服系统的发展历程、现状和趋势,分析了永磁同步电机的数学模型,研究了永磁同步电机的矢量控制方法和空间矢量脉宽调制原理,接着讨论了位置环、速度环和电流环的控制方法,针对项目要求设计了PI位置控制器、PI速度器和PI电流控制器,组建了全数字化永磁同步电机交流伺服控制系统,设计DSP控制器,开发了相应的软件,并对控制系统硬件和软件各部分的结构和功能作了详细的阐述。特别地,本文结合实际系统中使用的混合式光电编码器,介绍了两种转子初始位置角的检测方法,并详细分析了基于DSP的M/T测速算法的实现及不足,在此基础上提出了一种软件锁相环测速算法。最后,根据实际系统,本文对控制永磁同步电机做了相关实验,记录并分析了系统运行时的电机位置和电流波形。实验结果表明,基于DSP实现的全数字化交流伺服系统具有响应速度快、速度超调小、转矩脉动小、调速范围宽、易于升级、体积小等特点,具有良好的动静态特性以及较高的精度。最终,该系统安装在“带钢表面检测离线试验台”上,在现场调试和运行获得成功。
梁学修[3]2017年在《工业机械臂交流伺服控制系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理交流伺服控制系统在现代工业自动化运动控制领域具有无可代替的地位,工业应用主要包括机器人、高精度数控机床和其他高精度运动控制机械。尤其在机器人领域,交流伺服系统得到了大量的应用,工业机器人是拥有多自由度的工业机械臂的集合体,每个运动关节至少需要一套交流伺服系统,由于机器人应用场合对伺服系统通讯的实时性及同步性、系统可靠性及精度提出了更高的要求,以及我国机器人专用交流伺服系统起步晚,应用经验少等原因,工业机械臂交流伺服系统的大部分市场被国外品牌所占领。本文针对工业机械臂交流伺服系统的关键技术进行深入研究,通过对工业机械臂专用伺服控制系统的应用特点的分析,在交流伺服系统转矩观测器、在线参数变数、通信总线及伺服系统全数字化设计等方面做了大量的理论分析和试验研究,并研发了基于EtherCAT总线通信的高性能全数字化工业机械臂双轴交流伺服控制系统。本文的主要研究内容包括:(1)提出了空间矢量脉宽调制矢量控制算法在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)中的实现方法。在对交流永磁同步电机(PMSM)的数学模型进行分析的基础上,对交流伺服电机坐标变换原理及基本思路进行了详细的阐述,并对交流伺服系统中的应用最为广泛的电压空间矢量脉宽调制技术(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)原理进行了论述,完成了基于FPGA的SVPWM矢量控制算法的研究及实现。(2)设计了交流伺服控制系统的三闭环数学模型。根据现代控制理论分析了交流伺服控制系统各环节的传递函数,为文中负载转矩观测器及基于辨识结果参数自整定的实现提供理论依据,并依此建立了交流伺服控制系统电流环、速度环和位置环三闭环串级控制结构中各环路的数学模型,讨论分析了电流、速度和位置控制调节器的设计方法,并且通过仿真试验对控制器设计的正确性进行了验证,为后文中为进一步提高系统性能研究提供基础。(3)提出了基于李雅普诺夫Lyapunov原理负载转矩观测器的设计方法以及基于负载转矩辨识结果速度环参数在线优化设计方法。由于工业机械臂在不同的应用场合中负载转矩不同,会影响交流伺服系统的控制性能,为了提高系统的可靠性,利用永磁同步电机定子转轴电流和转速方程构建的电机机械运动动力学方程,设计了基于Lyapunov负载转矩观测器,并根据观测器估计结果对速度环控制器进行再设计,实现了速度环参数在线优化。通过仿真和台架试验证明,系统速度的跟踪性能和转矩响应能力得到了有效提高,改善了伺服系统的动态性能,增强了交流伺服控制系统的鲁棒性。(4)提出了低成本EtherCAT从站小型化、模块化、快速化设计方法。根据工业机械臂伺服控制系统对通讯实时性和可靠性的要求,采用基于FPGA IP核实现的EtherCAT总线通讯技术,使数据链路层和应用层在FPGA内高度集成,从而实现了单片FPGA代替EtherCAT从站控制芯片(ESC)和从站微处理器芯片(从站协议栈)的功能,完成了 EtherCAT模块化、易移植性、小型化的设计。并对通讯过程中的传输延时进行了理论分析计算,结合板级对基于FPGA设计的EtherCAT总线接口进行了同步性和实时性验证试验,结果表明此设计方案有效,满足工业机械臂交流伺服系统对总线通讯功能的要求。(5)研制了基于EtherCAT总线通信的高性能全数字化工业机械臂双轴交流伺服控制系统。完成了工业机械臂交流伺服控制系统的数字化设计;搭建了主电路、检测保护电路等数字化交流伺服系统硬件平台,开发了交流伺服系统软件,研制了基于DSP+FPGA架构为控制器的交流伺服电机矢量控制系统。(6)试验和仿真。对研制的工业机械臂交流伺服系统进行了仿真及试验测试,结果表明:该系统支持三相380V±15%,电流环、速度环、位置环控制周期为62.5us;工业机械臂末端速度为0.2m/s时,其位置稳定时间为0.026ms,位置超调量为0.111mm;1m/s时,其位置稳定时间为0.09ms,位置超调量为0.123mm,符合工业机械臂对伺服控制系统的要求,具有较好的鲁棒性与实用性。
徐超[4]2015年在《PLC控制与交流伺服技术在烟机上的应用研究》文中研究指明传统卷烟设备,在经过多年使用后暴露出了电气控制系统庞大,控制精度低,维修费用高,传动噪声大,润滑油封难度大,且整机结构复杂无法实现模块化维修等缺陷。与此同时,PLC控制与交流伺服技术却有了长足发展,被应用在烟机上后,不仅彻底打破原有设备传动结构,解决了原有设备的诸多技术缺陷,新设备还具有非常高的运行稳定性和生产运作效率,为烟草行业创造了巨大的经济效益。首先,卷烟机的型号非常多,但是在MK95上的应用,是最早获得成功的,这奠定了卷烟机采用PLC控制与交流伺服技术的基础。因此本文首先对MK95的现状进行了简单描述,全面的剖析了MK95原来控制系统存在的问题,说明了采用新技术的必要性,展现了PLC控制与交流伺服技术在MK95烟机上的技术方案和产生的积极效果。其次,PLC控制技术和交流伺服驱动技术被卷烟企业大量采用,是从超高速卷烟机上开始的,而德国HAUNI公司的PROTOS M5卷烟机型作为当时的巅峰之作,十分有代表性。PROTOS M5在采用新技术后不仅彻底打破了烟草行业内关于卷烟机的速度瓶颈理论,还增加了设备运行的稳定性,可谓一举多得。自此之后,几乎所有的烟机设备生产企业,在新型卷烟设备上都大量采用了PLC控制技术和交流伺服驱动技术。最后,常德烟机厂的ZJ116型卷烟机是国产设备中技术含量最高、速度最快的卷烟生产设备,它的诞生宣告着中国烟机设备制造业终于达到了世界的顶级水平,因此极具代表性。本文还介绍了青岛卷烟厂对先进的工业自动化技术进行消化吸收后做的一个实验平台,它展现了PLC控制及交流伺服技术在烟草生产企业中的发展和应用情况,很有行业代表性和借鉴意义。最后对烟草行业卷烟机下一步技术应用和发展进行了总结和展望。
马骏[5]2006年在《交流伺服控制系统在济钢连铸机中的应用研究》文中进行了进一步梳理进入二十一世纪，钢铁企业面临着重大抉择，钢铁市场需求向深层次、宽领域拓展，环境和资源对钢铁行业发出了新的呼唤，提出了新的要求，这都需要先进技术装备的支持。工艺装备水平标志着一个钢铁企业整体竞争能力的高低，是生命线，更是占领市场竞争制高点的脊梁。国内外经验表明，采用新工艺、新技术、新型设备、大型化、自动化和电子计算机的应用是达到高产、高效、优质、节能降耗、多品种和低成本的有效办法。济钢ASP1700薄板坯连铸连轧项目是济钢集团总公司实现结构调整，产品升级换代，打造国内一流、国际先进的精品板材基地的核心工程，是济钢的生命线工程。该工程主体部分由鞍钢承担设计、制造、开发、建设，是我国第一条具有自主知识产权的短流程连铸连轧生产线，其工艺先进、合理，自动化设备程度高，设备运行可靠，生产效率高，产品质量好，在市场上具有很强的竞争力。 连铸的目的是把钢水浇注成铸坯，只靠人工控制是很难实现并保证高产、优质的，尤其是满足连铸连轧的连铸机，人工控制更是不可想象。随着材料技术、电力电子技术、控制理论技术、计算机技术、微电子技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，交流伺服技术—交流伺服电机和交流伺服控制系统逐渐成为主导产品。交流伺服驱动技术已经成为工业领域实现自动化的基础技术之一，并将逐渐取代直流伺服系统。在济钢ASP1700薄板坯连铸连轧项目中，连铸机结晶器调宽系统采用了新型全数字交流伺服控制系统，代表当今世界最先进控制水平。 本文结合结晶器调宽系统在连铸机中的应用，主要对西门子运动控制器、PLC系统、伺服电动机以及现场总线的应用进行研究，以便弥补国内在这一领域的空白，为国内钢铁企业提供交流伺服控制构成的结晶器调宽装置系统。围绕这一目标，本文就以下几个方面进行了深入的研究。 1．MC运动控制器控制系统构建及参数设定：传统的交流伺服系统只能实现对速度的闭环控制，还不能直接实现对位置的闭环控制。要实现对位置的闭环控制，必须在伺服电机和控制系统之间构成一个位置环。西门子运动控制器实际是一个带位置环的变频器，它通过电机带的解析器与装置内的伺服单元构成位置环，本文详细研究了系统位置环的建立及MC控制器在伺服控制应用。
黄庆[6]2014年在《交流永磁电机伺服系统复合自抗扰控制策略研究》文中认为随着永磁材料性能的不断提高和完善以及电力电子元件的进一步发展和改进,稀土永磁电机伺服系统的开发和应用已经进入一个新阶段。交流永磁电机伺服系统在军民两用装备及生产领域应用广泛,同时军用装备、印刷机械、数控机床、民用自动生产线等领域也对伺服系统中的动态响应速度、位置跟踪精度、抗扰动能力以及稳态误差等关键性能提出了更高的要求,运用新型的现代控制理论与工程技术相结合,来提高交流伺服电机系统的控制性能有着重要的学术研究意义和实际应用价值。现代控制理论已经历了60多年的发展,而自抗扰控制技术(ADRC)作为一类非线性控制技术尽管才历时20多年的进步,但对于交流永磁伺服电机这类非线性、强耦合、参数时变的系统来说,相比于PID控制系统,ADRC能够更好的满足伺服系统高性能的需要,实现良好的控制性能。自抗扰控制器结构严谨,易于数字化实现,从理论发展的初期就能很好的与电机控制技术相结合。因此,本文以项目需求为背景,以自主研制的1.82kW.11.3kW和17.3kW三种规格的交流永磁同步电动机作为控制对象,搭建了实际的高性能控制实验平台,提出了复合自抗扰的非线性控制优化算法,使得ADRC技术能够更好的在新型高性能交流永磁伺服电机系统产品中应用。本文的主要工作及创新性成果有：1、首先介绍了课题的研究背景和意义,对交流伺服技术的发展趋势进行了综述,重点介绍了PID与自抗扰控制、滑模变结构控制、模糊与自适应控制、复合控制作为交流永磁伺服电机驱动控制策略在实际中的应用及控制中存在的关键技术问题。其次,建立了电机的数学模型及采用矢量控制的基本方法,并研究了传统PID控制与自抗扰控制在实际伺服电机交流调速系统中的应用,通过仿真及实验的对比,进一步验证了ADRC控制技术作为一类新型的非线性PID控制算法在交流伺服调速系统中的具有更好的调速稳定性能,提高了整体系统的鲁棒性。2、将滑模控制与自抗扰控制技术相结合,提出了滑模自抗扰(SM-ADRC)复合控制策略来提高交流永磁伺服电机控制系统的变频调速性能。首先,对于非线性扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF)参数运用滑模变结构算法解决参数整定的问题,对于跟踪微分器(TD)采用了最速离散函数,设计出速度电流环的二阶滑模自抗扰控制器,以增强系统的抗扰动的能力,并对直轴电流输出方程进行分析,提出了一种新的电流环滑模自抗扰控制方案,经仿真和实验验证,相比于典型的ADRC调速系统,改进后的SM-ADRC速度控制系统具有更优良的控制性能,提高了伺服电机变频调速系统的动静态性能和鲁棒性,验证了改进算法的有效性。3、针对交流永磁伺服电机位置控制系统,以转子位置信号作为二阶自抗扰控制器的反馈信号,结合该自抗扰控制器中ESO的各阶状态变量估计与TD产生的各阶微分之间的误差,运用模糊控制理论对NLSEF的参数进行整定调节,最终对总扰动进行补偿,实现交流永磁伺服电机系统位置环的模糊自抗扰控制(Fuzzy-ADRC)高精度控制。经仿真和实验验证,改进后的Fuzzy-ADRC系统与典型ADRC系统相比较,具有更好的控制效果,为ADRC的参数优化提供一条新的路径,实验结果验证了改进算法的正确性。4、为减轻ADRC的ESO估计扰动并进行补偿的负担,用控制系统的模型补偿部分对负载扰动及转动惯量进行辨识,得到了具有实际补偿价值的扰动模型并引入到线性扩张状态观测器(LESO),并采用离散最速反馈控制函数(fhan函数)解决NLSEF参数优化的问题,优化了系统的控制结构,使得系统动态响应能力增强,速度控制系统稳态性能更好。通过仿真和实验的验证,模型补偿优化ADRC控制策略用于速度驱动系统具有更快速的动态响应能力、转矩脉动更小、对负载及系统内部参数变化具有很强的抗扰动能力,为该控制技术能够运用到高性能伺服调速控制领域奠定了良好的基础。5、本文搭建了1.82kW、11.3kW和17.3kW三种规格的交流永磁伺服电机高性能控制实验平台,将所研究的SM-ADRC、Fuzzy-ADRC以及模型补偿优化ADRC等复合自抗扰控制策略分别在三种规格的伺服控制系统中完成实际的加载和控制响应实验,并用相关仪器记录了调试系统的数据,对于典型的ADRC系统与复合ADRC系统进行对比验证,以实验结果来验证相关分析的正确性。
王刚[7]2013年在《直流电机伺服控制技术研究与实现》文中进行了进一步梳理伺服系统是自动控制领域中一种重要的控制系统。随着科学技术的发展,伺服系统在现代工业、军事等领域发挥着日益重要的作用。直流电机伺服系统凭借其调速比大,启制动特性好,定位精度高等优点一直在伺服系统中占据主导位置。近年来,新型半导体器件和高性能数字处理器的出现,使得数字化直流伺服系统得到快速发展。根据直流电机的数学模型和驱动原理,研究了直流伺服控制系统中的电流环、速度环和位置环的系统结构,采用带前馈控制的位置闭环设计解决传统位置环跟随性能不足的缺点。以TI双核单片机F28M35H52C为主控芯片,设计了直流电机伺服控制系统的硬件电路,包括芯片最小系统及其外围电路,电机驱动电路,编码器电平转换电路以及电流采集信号处理电路。在CCS5.1平台上进行系统软件开发。采用过采样技术提高电流信号的采集精度。针对速度测量给出一种M法与T法分段相结合的测量方法,提高了测量范围和精度。设计了一种基于改变PWM波占空比而改变电机速度的加减速算法,提高了电机加减速性能。采用积分分离与输出限幅相结合的方法改善传统PI调节器的抗饱和性。使用扩充响应曲线法对PI调节器控制参数进行自整定。最后针对直流伺服控制技术进行系统的运行测试,验证系统方案的正确性,结果表明系统软硬件设计合理可行,控制系统性能良好。
方远[8]2016年在《嵌入式交流伺服驱动器的设计与实现》文中指出伴随软件与硬件科技的逐步成熟,伺服控制技术在运动控制领域得到了越来越广的应用,特别是基于永磁同步电机的交流伺服控制技术。驱动器是伺服系统控制部分的平台基础,本文采用两台互为镜像的驱动器来实现一个双电机交流伺服系统的协同控制,对其硬件与软件展开了设计研制。本文首先在描述了应用于该系统的伺服驱动器总体需求的基础上,对其硬件部分与软件部分进行了功能性以及非功能性需求分析。在硬件设计部分,本文依照采购规格说明书,给出了驱动器控制电路结构的设计方案,选择了英飞凌公司的Tricore1782作为主控芯片,设计了包括模拟给定电路,通讯电路,电机位置速度测量电路等外围电路,同时对驱动器功率电路包括主功率电路部分,功率驱动部分,三相电流采样部分等作出了相应的设计描述。在软件设计部分,首先进行Tricore1782芯片的软件模块配置,包括配置CAN通讯,PWM生成,A/D转换等模块;然后分析了坐标变换的理论,给出永磁同步电机在dq旋转坐标系下的数学模型,在此基础上采用磁场定向控制(FOC)算法进行闭环控制,实现了空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法,对速度计算做了滤波优化处理,并实现了抗积分饱和增量式PI调节器,设计了双电机协同控制算法,同时实现了速度环与电流环的闭环控制。为后续平台的扩展,对基于Win USB架构的USB通讯进行了研究以及移植了嵌入式操作系统μC/OS-III并做了多任务试验。本文最后进行了完整的功能测试和相关的非功能性测试。功能测试结果确保系统能可靠地执行转矩均分的双电机伺服控制功能,达到了最初的功能需求。同时,在非功能测试中,系统满足项目的性能需求,在规定的控制精度下,可以可靠稳定地运行。这表明使用所研制的两台伺服驱动器及其双电机控制算法能够实现转矩均分的双电机协同控制,具有很好的应用意义,为后续的平台的建设提供了参考。
曾玉金[9]2004年在《高性能交流伺服系统及其复合控制策略研究》文中指出当前交流传动已成为传动领域的主要方式,伺服技术正在迅速地由直流伺服系统转向交流伺服系统,交流伺服技术的应用越来越广,人们对其要求也越来越高,研究高性能的交流伺服系统,具有重要的现实意义。 交流电动机模型是强耦合、时变的非线性系统,控制策略在交流伺服系统中发挥着至关重要的作用,单一的某种控制策略很难取得理想的控制效果,将各种控制策略相互结合,取长补短而形成的复合控制策略,能提高控制性能,取得更好的控制效果。 本文针对交流伺服系统中一些尚待解决的控制问题(如当系统参数变化较大时,传统的PID控制方法难以得到满意的控制性能等),将一些新的控制方法引入交流伺服系统,并与常规方法相结合,力图以新的控制方式和策略提高整个系统的控制性能。 PID控制是历史最悠久、生命力最强、应用最广的控制方式,但传统的PID控制算法具有一定的局限性,不能适应交流伺服系统复杂的工况和高指标的控制要求。第三章首先介绍PID控制的基本原理,然后提出了一种基于GA优化参数的非线性PID控制策略,并应用于交流伺服控制系统中,其控制效果远远超过常规PID控制,取得了良好的控制效果。 模糊控制是智能控制的一个重要分支,其发展迅速,应用广泛,实效显著,引人关注。模糊控制具有较强的鲁棒性,且算法简洁,实时性强,但常规模糊控制器存在着精度不高、自适应能力有限等缺点,在第四章里,本文设计了一种高性能的复合模糊控制器,控制效果令人满意。 本文的第五章提出了一种多模智能协调控制策略,充分利用了各种控制方法的优点,并将其应用于交流伺服系统,同常规切换控制相比,它把前者的点切换改为相对平滑的智能切换,大大提高了伺服控制的动、静态性能,取得了满意的效果。 第六章首先介绍了当代交流伺服系统全数字化的发展趋势,然后简要交代了本文实验交流伺服系统的软、硬件的基本情况,并给出了实验结果。 本文在结尾对全文做了一个全面总结,并指出了有待继续研究的一些问题。
刘姗梅[10]2007年在《永磁同步电机伺服系统控制策略研究》文中研究指明伺服控制系统在工业控制和家用电气等领域的应用越来越广泛，随着人们对伺服控制产品的性价比要求越来越高，以数字信号处理技术为基础、以永磁同步电机为执行电机、采用高性能控制策略的全数字永磁同步交流伺服控制系统已成为伺服控制系统发展的趋势。本文首先分析了永磁同步电机矢量控制的原理和特点，选取了基于i_d=0的转子磁场定向控制方式，确立了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的三闭环伺服控制系统实施方案，并在Matlab／simulink中建立了永磁同步电机伺服控制系统的仿真模型，采用PI控制时的仿真结果验证了该方案的正确性。在分析了永磁同步电机的数学模型后，针对伺服系统的非线性和不确定性，提出了一种基于自适应模糊算法的滑模控制器，并将此控制器用于永磁同步电机伺服系统的位置控制，仿真结果验证了此策略的可行性。与PI控制的对比仿真结果证明了自适应模糊滑模控制器在抗参数变化和负载扰动上的优越性。本文进一步研究了控制参数变化对控制性能的影响，结果表明降低自适应控制项的系数大小时，系统的抗干扰能力明显变弱，这验证了自适应控制在抵抗负载扰动上的重要性。结合上述研究，本文在以Freescale公司DSP56F8357为基础的试验平台上进行了一系列试验，并通过Pc Master对电机运行状态进行观测，试验结果证明了自适应模糊滑模控制系统的优越性和实用性。
参考文献：
[1]. 基于自适应传感器的交流伺服系统前馈控制研究[D]. 王磊. 哈尔滨工业大学. 2015
[2]. 基于DSP的永磁同步电动机伺服控制系统研究[D]. 陈福龙. 华中科技大学. 2006
[3]. 工业机械臂交流伺服控制系统关键技术研究[D]. 梁学修. 中国农业机械化科学研究院. 2017
[4]. PLC控制与交流伺服技术在烟机上的应用研究[D]. 徐超. 中国海洋大学. 2015
[5]. 交流伺服控制系统在济钢连铸机中的应用研究[D]. 马骏. 山东大学. 2006
[6]. 交流永磁电机伺服系统复合自抗扰控制策略研究[D]. 黄庆. 湖南大学. 2014
[7]. 直流电机伺服控制技术研究与实现[D]. 王刚. 大连理工大学. 2013
[8]. 嵌入式交流伺服驱动器的设计与实现[D]. 方远. 哈尔滨工业大学. 2016
[9]. 高性能交流伺服系统及其复合控制策略研究[D]. 曾玉金. 浙江大学. 2004
[10]. 永磁同步电机伺服系统控制策略研究[D]. 刘姗梅. 浙江大学. 2007
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