多電機伺服系統(tǒng)同步控制研究
發(fā)布時間：2021-01-13 06:09
隨著工業(yè)環(huán)境的日益復雜,越來越多的多電機系統(tǒng)被使用到工業(yè)生產(chǎn)當中,同時對多電機系統(tǒng)的控制精度也提出了越來越高的要求。這主要是因為:傳送帶、鐵路牽引動、起重設備等多電機分攤負載的場合,電機的同步誤差會導致負載分配不均、造成機械損耗等;紡織、機械臂等多電機協(xié)作的場合,電機的誤差會使得控制結果天差地別。因此,采用一定的策略提升多電機系統(tǒng)的同步性能具有非常重要的意義。在傳統(tǒng)多電機控制研究與實現(xiàn)中,往往采用PI控制器與同步控制策略相結合的模式,然而PI控制器存在帶寬有限、抗擾動能力弱、速度適應范圍小等缺陷,使得多電機控制系統(tǒng)的性能較弱。多電機系統(tǒng)的性能受同步環(huán)控制器影響較大,因此為改善多電機系統(tǒng)的性能,本文提出了一種改進自抗擾控制算法。關于該算法,本文基于永磁同步電機位置伺服系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型,結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、調參不易的問題;此外結合永磁同步電機位置伺服系統(tǒng)的特點,優(yōu)化了二階擴張觀測器,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現(xiàn)的難度。將該算法應用到各種常用的同步策略,進行了Matlab/Simulink仿真以...
【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
多電機伺服系統(tǒng)結構圖
第2章多電機伺服系統(tǒng)設計18鑒于opencore的源碼太過復雜，簡化不易，最終選擇根據(jù)BOSCH公司的CAN文檔《CANSpecificationV2.0》結合實際使用情況自行編寫FPGA的CAN通信。作為一個無連接的通信方式，CAN通信實現(xiàn)的核心問題就是數(shù)據(jù)幀的構造以及處理，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)提娶錯誤應對五個模塊。注意到opencore源碼復雜的主要原因是設置CAN功能的寄存器過多、總線讀寫，所以舍棄這些設計，在FPGA初始化時自行設定CAN的波特率、CAN地址等數(shù)據(jù)幀的必要設置，同時將數(shù)據(jù)幀收發(fā)的邏輯在2.2.3所述的矢量控制主計數(shù)器的特定時刻在指定的寄存器中讀寫數(shù)據(jù)即可。經(jīng)過簡化，最終實現(xiàn)的CAN通信模塊在保證通信質量的前提下，大幅度降低了FPGA計算資源的消耗，同時減少了電機系統(tǒng)與通信系統(tǒng)信息交流的復雜度，且只需要TX、RX兩個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建版本。對于多電機控制系統(tǒng)而言，減少通信系統(tǒng)對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章多電機伺服系統(tǒng)設計18鑒于opencore的源碼太過復雜，簡化不易，最終選擇根據(jù)BOSCH公司的CAN文檔《CANSpecificationV2.0》結合實際使用情況自行編寫FPGA的CAN通信。作為一個無連接的通信方式，CAN通信實現(xiàn)的核心問題就是數(shù)據(jù)幀的構造以及處理，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)提娶錯誤應對五個模塊。注意到opencore源碼復雜的主要原因是設置CAN功能的寄存器過多、總線讀寫，所以舍棄這些設計，在FPGA初始化時自行設定CAN的波特率、CAN地址等數(shù)據(jù)幀的必要設置，同時將數(shù)據(jù)幀收發(fā)的邏輯在2.2.3所述的矢量控制主計數(shù)器的特定時刻在指定的寄存器中讀寫數(shù)據(jù)即可。經(jīng)過簡化，最終實現(xiàn)的CAN通信模塊在保證通信質量的前提下，大幅度降低了FPGA計算資源的消耗，同時減少了電機系統(tǒng)與通信系統(tǒng)信息交流的復雜度，且只需要TX、RX兩個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建版本。對于多電機控制系統(tǒng)而言，減少通信系統(tǒng)對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：2974365
【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
多電機伺服系統(tǒng)結構圖
第2章多電機伺服系統(tǒng)設計18鑒于opencore的源碼太過復雜，簡化不易，最終選擇根據(jù)BOSCH公司的CAN文檔《CANSpecificationV2.0》結合實際使用情況自行編寫FPGA的CAN通信。作為一個無連接的通信方式，CAN通信實現(xiàn)的核心問題就是數(shù)據(jù)幀的構造以及處理，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)提娶錯誤應對五個模塊。注意到opencore源碼復雜的主要原因是設置CAN功能的寄存器過多、總線讀寫，所以舍棄這些設計，在FPGA初始化時自行設定CAN的波特率、CAN地址等數(shù)據(jù)幀的必要設置，同時將數(shù)據(jù)幀收發(fā)的邏輯在2.2.3所述的矢量控制主計數(shù)器的特定時刻在指定的寄存器中讀寫數(shù)據(jù)即可。經(jīng)過簡化，最終實現(xiàn)的CAN通信模塊在保證通信質量的前提下，大幅度降低了FPGA計算資源的消耗，同時減少了電機系統(tǒng)與通信系統(tǒng)信息交流的復雜度，且只需要TX、RX兩個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建版本。對于多電機控制系統(tǒng)而言，減少通信系統(tǒng)對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章多電機伺服系統(tǒng)設計18鑒于opencore的源碼太過復雜，簡化不易，最終選擇根據(jù)BOSCH公司的CAN文檔《CANSpecificationV2.0》結合實際使用情況自行編寫FPGA的CAN通信。作為一個無連接的通信方式，CAN通信實現(xiàn)的核心問題就是數(shù)據(jù)幀的構造以及處理，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)提娶錯誤應對五個模塊。注意到opencore源碼復雜的主要原因是設置CAN功能的寄存器過多、總線讀寫，所以舍棄這些設計，在FPGA初始化時自行設定CAN的波特率、CAN地址等數(shù)據(jù)幀的必要設置，同時將數(shù)據(jù)幀收發(fā)的邏輯在2.2.3所述的矢量控制主計數(shù)器的特定時刻在指定的寄存器中讀寫數(shù)據(jù)即可。經(jīng)過簡化，最終實現(xiàn)的CAN通信模塊在保證通信質量的前提下，大幅度降低了FPGA計算資源的消耗，同時減少了電機系統(tǒng)與通信系統(tǒng)信息交流的復雜度，且只需要TX、RX兩個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建版本。對于多電機控制系統(tǒng)而言，減少通信系統(tǒng)對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：2974365
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