隨著工業(yè)環(huán)境的日益復(fù)雜,越來越多的多電機(jī)系統(tǒng)被使用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,同時(shí)對(duì)多電機(jī)系統(tǒng)的控制精度也提出了越來越高的要求。這主要是因?yàn)?傳送帶、鐵路牽引動(dòng)、起重設(shè)備等多電機(jī)分?jǐn)傌?fù)載的場(chǎng)合,電機(jī)的同步誤差會(huì)導(dǎo)致負(fù)載分配不均、造成機(jī)械損耗等;紡織、機(jī)械臂等多電機(jī)協(xié)作的場(chǎng)合,電機(jī)的誤差會(huì)使得控制結(jié)果天差地別。因此,采用一定的策略提升多電機(jī)系統(tǒng)的同步性能具有非常重要的意義。在傳統(tǒng)多電機(jī)控制研究與實(shí)現(xiàn)中,往往采用PI控制器與同步控制策略相結(jié)合的模式,然而PI控制器存在帶寬有限、抗擾動(dòng)能力弱、速度適應(yīng)范圍小等缺陷,使得多電機(jī)控制系統(tǒng)的性能較弱。多電機(jī)系統(tǒng)的性能受同步環(huán)控制器影響較大,因此為改善多電機(jī)系統(tǒng)的性能,本文提出了一種改進(jìn)自抗擾控制算法。關(guān)于該算法,本文基于永磁同步電機(jī)位置伺服系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型,結(jié)合自抗擾控制理論解釋了自抗擾控制中各參數(shù)的物理含義,較好地解決了自抗擾控制算法參數(shù)多、調(diào)參不易的問題;此外結(jié)合永磁同步電機(jī)位置伺服系統(tǒng)的特點(diǎn),優(yōu)化了二階擴(kuò)張觀測(cè)器,使得其觀察精度明顯提升,大大降低了自抗擾控制算法工程實(shí)現(xiàn)的難度。將該算法應(yīng)用到各種常用的同步策略,進(jìn)行了Matlab/Simulink仿真以... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多電機(jī)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

第2章多電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)18鑒于opencore的源碼太過復(fù)雜，簡(jiǎn)化不易，最終選擇根據(jù)BOSCH公司的CAN文檔《CANSpecificationV2.0》結(jié)合實(shí)際使用情況自行編寫FPGA的CAN通信。作為一個(gè)無連接的通信方式，CAN通信實(shí)現(xiàn)的核心問題就是數(shù)據(jù)幀的構(gòu)造以及處理，因此主要的程序就是圍繞數(shù)據(jù)幀的處理，將其分為數(shù)據(jù)幀生成、數(shù)據(jù)幀編碼、數(shù)據(jù)幀解碼、數(shù)據(jù)提娶錯(cuò)誤應(yīng)對(duì)五個(gè)模塊。注意到opencore源碼復(fù)雜的主要原因是設(shè)置CAN功能的寄存器過多、總線讀寫，所以舍棄這些設(shè)計(jì)，在FPGA初始化時(shí)自行設(shè)定CAN的波特率、CAN地址等數(shù)據(jù)幀的必要設(shè)置，同時(shí)將數(shù)據(jù)幀收發(fā)的邏輯在2.2.3所述的矢量控制主計(jì)數(shù)器的特定時(shí)刻在指定的寄存器中讀寫數(shù)據(jù)即可。經(jīng)過簡(jiǎn)化，最終實(shí)現(xiàn)的CAN通信模塊在保證通信質(zhì)量的前提下，大幅度降低了FPGA計(jì)算資源的消耗，同時(shí)減少了電機(jī)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)信息交流的復(fù)雜度，且只需要TX、RX兩個(gè)IO口。在XILINX的spantan系列下編譯占用的資源如圖2.4，圖2.4本文所編寫的CAN通信模塊FPGA資源占用圖而opencore的源碼編譯完成后占用的資源明顯高于本文所構(gòu)建版本。對(duì)于多電機(jī)控制系統(tǒng)而言，減少通信系統(tǒng)對(duì)資源占用的意義是非常大的。圖2.5opencore的CAN通信模塊FPGA資源占用圖

第2章多電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)18鑒于opencore的源碼太過復(fù)雜，簡(jiǎn)化不易，最終選擇根據(jù)BOSCH公司的CAN文檔《CANSpecificationV2.0》結(jié)合實(shí)際使用情況自行編寫FPGA的CAN通信。作為一個(gè)無連接的通信方式，CAN通信實(shí)現(xiàn)的核心問題就是數(shù)據(jù)幀的構(gòu)造以及處理，因此主要的程序就是圍繞數(shù)據(jù)幀的處理，將其分為數(shù)據(jù)幀生成、數(shù)據(jù)幀編碼、數(shù)據(jù)幀解碼、數(shù)據(jù)提娶錯(cuò)誤應(yīng)對(duì)五個(gè)模塊。注意到opencore源碼復(fù)雜的主要原因是設(shè)置CAN功能的寄存器過多、總線讀寫，所以舍棄這些設(shè)計(jì)，在FPGA初始化時(shí)自行設(shè)定CAN的波特率、CAN地址等數(shù)據(jù)幀的必要設(shè)置，同時(shí)將數(shù)據(jù)幀收發(fā)的邏輯在2.2.3所述的矢量控制主計(jì)數(shù)器的特定時(shí)刻在指定的寄存器中讀寫數(shù)據(jù)即可。經(jīng)過簡(jiǎn)化，最終實(shí)現(xiàn)的CAN通信模塊在保證通信質(zhì)量的前提下，大幅度降低了FPGA計(jì)算資源的消耗，同時(shí)減少了電機(jī)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)信息交流的復(fù)雜度，且只需要TX、RX兩個(gè)IO口。在XILINX的spantan系列下編譯占用的資源如圖2.4，圖2.4本文所編寫的CAN通信模塊FPGA資源占用圖而opencore的源碼編譯完成后占用的資源明顯高于本文所構(gòu)建版本。對(duì)于多電機(jī)控制系統(tǒng)而言，減少通信系統(tǒng)對(duì)資源占用的意義是非常大的。圖2.5opencore的CAN通信模塊FPGA資源占用圖


本文編號(hào)：2974365