隨著矢量控制在永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)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(dòng)器的眾多研究領(lǐng)域中,參數(shù)辨識(shí)是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。對(duì)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(huì)極大地影響參數(shù)辨識(shí)的精度,并降低伺服電機(jī)的性能。為了解決這個(gè)問(wèn)題,本文通過(guò)參數(shù)辨識(shí)獲取電機(jī)參數(shù),并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)和優(yōu)化控制器,提高了低成本伺服驅(qū)動(dòng)器的性能。本文首先分析了逆變器的非理想因素對(duì)電壓矢量軌跡產(chǎn)生的畸變,以及傳感器的采樣誤差對(duì)電流、角度和轉(zhuǎn)速反饋的影響,并定量地推導(dǎo)了這些因素導(dǎo)致的參數(shù)辨識(shí)誤差。然后使用多幅值電壓定位方法對(duì)電阻和逆變器的等效電壓進(jìn)行離線辨識(shí),通過(guò)電壓補(bǔ)償提高了電感離線辨識(shí)的精度。使用分步在線辨識(shí)的方法避免了電阻和磁鏈同時(shí)辨識(shí)的欠秩問(wèn)題以及辨識(shí)結(jié)果的相互影響。針對(duì)電感在線辨識(shí)結(jié)果受電機(jī)工況和角度偏差影響較大的問(wèn)題,采用高頻電流注入的有擾動(dòng)辨識(shí)算法,提高了電感辨識(shí)的精度和穩(wěn)定性。最后進(jìn)行機(jī)械參數(shù)的辨識(shí),提出了基于摩擦轉(zhuǎn)矩?cái)M合的積分法慣量辨識(shí)策略,降低了轉(zhuǎn)速噪聲和摩擦轉(zhuǎn)矩對(duì)慣量辨識(shí)的影響。本文以伺服系統(tǒng)的帶寬為指標(biāo)設(shè)計(jì)了電流和轉(zhuǎn)... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)
    2.1 永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的基本原理
        2.1.1 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和控制策略
        2.1.2 參數(shù)辨識(shí)的基本概念和常用算法
    2.2 影響參數(shù)辨識(shí)精度的主要因素
        2.2.1 伺服系統(tǒng)和電機(jī)參數(shù)的相互影響
        2.2.2 非理想因素對(duì)參數(shù)辨識(shí)的影響
    2.3 伺服系統(tǒng)的離線參數(shù)辨識(shí)
        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(shí)
        2.3.3 機(jī)械參數(shù)的離線辨識(shí)
    2.4 伺服系統(tǒng)的在線參數(shù)辨識(shí)
        2.4.1 無(wú)擾動(dòng)在線參數(shù)辨識(shí)
        2.4.2 有擾動(dòng)在線參數(shù)辨識(shí)
        2.4.3 機(jī)械參數(shù)的在線辨識(shí)
    2.5 本章小結(jié)
3 永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)
    3.1 伺服系統(tǒng)雙閉環(huán)控制器的設(shè)計(jì)
        3.1.1 伺服系統(tǒng)電流控制器的設(shè)計(jì)
        3.1.2 伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制器的設(shè)計(jì)
    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(jí)聯(lián)濾波器的轉(zhuǎn)速處理
        3.2.2 基于狀態(tài)觀測(cè)器的轉(zhuǎn)速處理
        3.2.3 基于負(fù)載觀測(cè)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制
    3.3 本章小結(jié)
4 伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試
    4.1 低成本伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
        4.1.1 伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的硬件平臺(tái)
        4.1.2 伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的軟件設(shè)計(jì)
    4.2 伺服系統(tǒng)平臺(tái)的離線參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 電阻離線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 電感離線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 摩擦和磁鏈離線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
        4.2.4 慣量離線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
    4.3 伺服系統(tǒng)平臺(tái)的在線參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 電氣參數(shù)無(wú)擾動(dòng)在線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 電氣參數(shù)有擾動(dòng)在線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
    4.4 伺服系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 電流和轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.2 伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速優(yōu)化處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.3 基于負(fù)載觀測(cè)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)抑制實(shí)驗(yàn)
    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(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3112379