發(fā)布時間：2020-10-13 09:37

　　 伺服系統(tǒng)運行過程中,負載慣量不能辨識、扭轉振動無法抑制是伺服控制領域中非常常見的問題,不僅大幅降低伺服控制精度,而且影響了控制速度的提升。鑒于此,本文圍繞高性能伺服驅動關鍵技術展開,在完成高性能伺服平臺性能評價的基礎上,研究并實現(xiàn)了轉動慣量在線辨識和扭轉振動自適應抑制技術。論文主要分為四個部分:第一部分在介紹了永磁同步電機的數(shù)學模型的基礎上,詳細分析了SVPWM原理及矢量控制技術;第二部分根據伺服驅動器所使用的軟硬件平臺,對矢量控制核心模塊和伺服平臺進行分析,進而給出了伺服平臺的性能評估結果,該結果使得開發(fā)人員對軟硬件平臺以及矢量控制算法的選擇會有比較明確的參考標準;第三部分首先介紹了模型參考自適應技術和離散跟蹤微分器技術,然后結合兩者利用simulink完成了電機轉動慣量在線辨識的仿真實驗,最后在伺服平臺上部署實現(xiàn),實驗結果表明該方法辨識結果精確、辨識速度較快,具有良好的抗干擾性能;第四部分首先介紹了自適應扭轉振動的抑制原理,然后對自適應陷波器技術進行分析并給出了該技術實現(xiàn)過程,最后利用simulink搭建仿真模型,對自適應陷波器的振動抑制效果進行測試,實驗結果表明所設計的自適應陷波器可以有效抑制電機扭轉振動。本文以高性能伺服驅動為目標,研究和實現(xiàn)了高性能伺服平臺評估、電機轉動慣量在線辨識、電機扭轉振動自適應抑制這三個關鍵技術,為高性能伺服驅動系統(tǒng)的設計提供了解決思路。
【學位單位】：中國科學院研究生院(沈陽計算技術研究所)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TM341;TM921.541
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第一章 緒論
    1.1 高性能伺服驅動關鍵技術概述
    1.2 課題研究背景及意義
    1.3 課題研究內容及目標
    1.4 本文組織結構
    1.5 本章小結
第二章 永磁同步電機矢量控制技術
    2.1 引言
    2.2 永磁同步電機數(shù)學模型
        2.2.1 永磁同步電機結構
        2.2.2 永磁同步電機基本方程
    2.3 永磁同步電機矢量控制
        2.3.1 矢量控制系統(tǒng)結構
        2.3.2 坐標變換
    2.4 SVPWM原理
        2.4.1 基本電壓矢量
        2.4.2 基本電壓矢量作用時間
        2.4.3 空間矢量切換點計算
    2.5 本章小結
第三章 高性能伺服平臺分析及性能評價
    3.1 引言
    3.2 矢量控制核心模塊分析
    3.3 矢量控制時間復雜性分析
    3.4 DSP平臺分析
        3.4.1 硬件平臺分析
        3.4.2 軟件平臺分析
    3.5 性能評價
        3.5.1 不同載波頻率下各控制模塊對CPU的占用率
        3.5.2 不同存儲器中運行控制算法的CPU負載率
    3.6 本章小結
第四章 永磁同步電機轉動慣量在線辨識
    4.1 引言
    4.2 模型參考自適應技術
        4.2.1 模型參考自適應原理
        4.2.2 模型參考自適應算法設計
    4.3 離散跟蹤微分器技術
    4.4 仿真實驗
    4.5 伺服平臺上驗證分析
        4.5.1 整體結構關系及實驗方案
        4.5.2 代碼實現(xiàn)
        4.5.3 實驗結果與分析
    4.6 本章小結
第五章 永磁同步電機扭轉振動抑制
    5.1 引言
    5.2 扭轉振動分析及自適應抑制原理
        5.2.1 扭轉振動的動特性分析
        5.2.2 扭轉振動自適應抑制原理
    5.3 快速傅里葉變換
        5.3.1 基-2FFT原理
        5.3.2 基-2FFT算法實現(xiàn)
    5.4 陷波器設計
    5.5 仿真實驗
    5.6 本章小結
結束語
參考文獻
發(fā)表文章
致謝

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 牛志斌;李文斌;;SIMODRIVE 611U/Ue系列伺服驅動的配置及優(yōu)化[J];現(xiàn)代制造技術與裝備;2007年06期

2 范麗潔;;數(shù)字運行控制用伺服驅動裝置[J];微電機;1988年04期

3 龔恒強;伺服驅動中的慣量匹配[J];機床;1993年10期

4 劉霆,楊建武;伺服驅動教學實驗系統(tǒng)的設計與應用[J];實驗技術與管理;2001年06期

5 劉江;;SIMODRIVE 611Ue交流數(shù)字伺服驅動連接與調試[J];制造技術與機床;2007年11期

6 ;伺服驅動產品精準與智能的突破[J];伺服控制;2007年04期

7 高建衛(wèi);;科爾摩根伺服驅動簡介及應用技巧[J];伺服控制;2013年02期

8 柴宇;欒勇;王志成;;可重構伺服驅動調試工具的設計與實現(xiàn)[J];組合機床與自動化加工技術;2013年07期

9 S.Motyka ,大舟;伺服驅動機構[J];光機電世界;1994年11期

10 劉明芳;俞霖;;基于“卓越計劃”的伺服驅動與實踐課程教改探索[J];中國電力教育;2014年08期

相關碩士學位論文 前9條

1 楊鵬;套內膜包裝袋自動成型機系統(tǒng)的研究與設計[D];湖北工業(yè)大學;2016年

2 劉輝;高性能伺服驅動關鍵技術研究與實現(xiàn)[D];中國科學院研究生院(沈陽計算技術研究所);2016年

3 鄭偉;高性能數(shù)控伺服驅動功能完善與總線通訊速率提升研究[D];華南理工大學;2013年

4 楊勇泉;伺服驅動參數(shù)調試關鍵技術研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2014年

5 唐波;數(shù)控機床伺服驅動參數(shù)調試技術的研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2012年

6 王列虎;高精度數(shù)控伺服驅動檢測及接口與位置直接閉環(huán)控制研究[D];華南理工大學;2011年

7 陳崇森;數(shù)控機床永磁同步電機伺服驅動系統(tǒng)關鍵技術研究[D];華南理工大學;2008年

8 陳煉;深海關節(jié)電機伺服驅動電路開發(fā)[D];華中科技大學;2011年

9 劉端健;精密數(shù)控機床伺服系統(tǒng)控制參數(shù)優(yōu)化研究與應用[D];中南大學;2013年

本文編號：2839013