隨著矢量控制在永磁同步電機伺服驅(qū)動器中的應(yīng)用,伺服系統(tǒng)逐漸走向高性能和高精度的道路。在伺服驅(qū)動器的眾多研究領(lǐng)域中,參數(shù)辨識是當前的一個研究熱點。對于一些低成本的伺服系統(tǒng)而言,由于其傳感器的精度比較低,電流和位置反饋存在較大的偏差和噪聲,這會極大地影響參數(shù)辨識的精度,并降低伺服電機的性能。為了解決這個問題,本文通過參數(shù)辨識獲取電機參數(shù),并根據(jù)辨識結(jié)果設(shè)計和優(yōu)化控制器,提高了低成本伺服驅(qū)動器的性能。本文首先分析了逆變器的非理想因素對電壓矢量軌跡產(chǎn)生的畸變,以及傳感器的采樣誤差對電流、角度和轉(zhuǎn)速反饋的影響,并定量地推導了這些因素導致的參數(shù)辨識誤差。然后使用多幅值電壓定位方法對電阻和逆變器的等效電壓進行離線辨識,通過電壓補償提高了電感離線辨識的精度。使用分步在線辨識的方法避免了電阻和磁鏈同時辨識的欠秩問題以及辨識結(jié)果的相互影響。針對電感在線辨識結(jié)果受電機工況和角度偏差影響較大的問題,采用高頻電流注入的有擾動辨識算法,提高了電感辨識的精度和穩(wěn)定性。最后進行機械參數(shù)的辨識,提出了基于摩擦轉(zhuǎn)矩擬合的積分法慣量辨識策略,降低了轉(zhuǎn)速噪聲和摩擦轉(zhuǎn)矩對慣量辨識的影響。本文以伺服系統(tǒng)的帶寬為指標設(shè)計了電流和轉(zhuǎn)... 

【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)】：115 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步電機參數(shù)辨識的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步電機控制器設(shè)計的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 永磁同步電機伺服系統(tǒng)的參數(shù)辨識
    2.1 永磁同步電機參數(shù)辨識的基本原理
        2.1.1 永磁同步電機的數(shù)學模型和控制策略
        2.1.2 參數(shù)辨識的基本概念和常用算法
    2.2 影響參數(shù)辨識精度的主要因素
        2.2.1 伺服系統(tǒng)和電機參數(shù)的相互影響
        2.2.2 非理想因素對參數(shù)辨識的影響
    2.3 伺服系統(tǒng)的離線參數(shù)辨識
        2.3.1 考慮非理想因素的伺服系統(tǒng)仿真
        2.3.2 電氣參數(shù)的離線辨識
        2.3.3 機械參數(shù)的離線辨識
    2.4 伺服系統(tǒng)的在線參數(shù)辨識
        2.4.1 無擾動在線參數(shù)辨識
        2.4.2 有擾動在線參數(shù)辨識
        2.4.3 機械參數(shù)的在線辨識
    2.5 本章小結(jié)
3 永磁同步電機伺服系統(tǒng)的控制器設(shè)計
    3.1 伺服系統(tǒng)雙閉環(huán)控制器的設(shè)計
        3.1.1 伺服系統(tǒng)電流控制器的設(shè)計
        3.1.2 伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制器的設(shè)計
    3.2 伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的優(yōu)化處理
        3.2.1 基于高階級聯(lián)濾波器的轉(zhuǎn)速處理
        3.2.2 基于狀態(tài)觀測器的轉(zhuǎn)速處理
        3.2.3 基于負載觀測的轉(zhuǎn)速波動抑制
    3.3 本章小結(jié)
4 伺服系統(tǒng)實驗平臺測試
    4.1 低成本伺服系統(tǒng)實驗平臺介紹
        4.1.1 伺服系統(tǒng)實驗的硬件平臺
        4.1.2 伺服系統(tǒng)實驗的軟件設(shè)計
    4.2 伺服系統(tǒng)平臺的離線參數(shù)辨識實驗
        4.2.1 電阻離線辨識實驗
        4.2.2 電感離線辨識實驗
        4.2.3 摩擦和磁鏈離線辨識實驗
        4.2.4 慣量離線辨識實驗
    4.3 伺服系統(tǒng)平臺的在線參數(shù)辨識實驗
        4.3.1 電氣參數(shù)無擾動在線辨識實驗
        4.3.2 電氣參數(shù)有擾動在線辨識實驗
        4.3.3 機械參數(shù)在線辨識實驗
    4.4 伺服系統(tǒng)的控制器設(shè)計實驗
        4.4.1 電流和轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計實驗結(jié)果
        4.4.2 伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速優(yōu)化處理實驗結(jié)果
        4.4.3 基于負載觀測的轉(zhuǎn)速波動抑制實驗
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3112379