電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)與控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-09 20:47
電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)用于在半實(shí)物仿真條件下為傳動(dòng)設(shè)備模擬負(fù)載力矩,是保證設(shè)備生產(chǎn)、制造及研發(fā)的重要環(huán)節(jié)。隨著各類傳動(dòng)設(shè)備機(jī)動(dòng)性與精確性的不斷提高,相應(yīng)的對(duì)電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)提出了更高的要求。但是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為諧振環(huán)節(jié),且負(fù)載力矩給定與承載系統(tǒng)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的強(qiáng)外部干擾形式復(fù)雜,使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能、加載精度、穩(wěn)定性與加載帶寬始終難以得到有效保證。針對(duì)此問題,本文從加載電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電流控制策略、速度控制策略以及負(fù)載力矩控制策略入手,對(duì)電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)展開研究,尋求進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能、加載精度、穩(wěn)定性與加載帶寬的方法,為更高加載性能的實(shí)現(xiàn)提供相應(yīng)的理論與技術(shù)參考。電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)加載的本質(zhì)為能量的傳遞,因此加載電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的能量傳遞速度對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)有直接影響。本文首先將加載電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的能量傳遞過程與電流環(huán)數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,分析了驅(qū)動(dòng)器的能量傳遞速度對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能的影響。在此基礎(chǔ)上,對(duì)矩陣變換器與背靠背雙PWM變流器進(jìn)行了分析與對(duì)比,說明了矩陣變換器對(duì)于改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)矩陣變換器的應(yīng)用,對(duì)輸入濾波器進(jìn)行了設(shè)計(jì),進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),同時(shí)保證了系統(tǒng)功...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
件下電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)波形。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其相關(guān)別如圖 4-9 與表 4-1 所示。加載電機(jī)與承載電機(jī)通過聯(lián)軸器、力矩傳感同軸連接,二者參數(shù)相同,電機(jī)參數(shù)如表 2-1 所示。力矩傳感器將力矩?fù)Q為電壓信號(hào)采回?cái)?shù)字控制芯片,數(shù)字控制芯片采用 TMS320F2812。位置傳感器采用增量式光電脈沖編碼器,分辨率為 2500 線/轉(zhuǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于全局非線性積分滑模的永磁交流伺服系統(tǒng)研究[J]. 張立偉,魏維,張超,劉輝,修三木. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(16)
[2]一種抑制PWM整流器起動(dòng)沖擊電流的緩給定方法[J]. 劉博,賁洪奇,白銀龍. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]基于模型參考自適應(yīng)控制的舵機(jī)加載系統(tǒng)研究[J]. 稅洋,尉建利,閆杰. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]舵機(jī)加載試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李倩,吳亮,田建升. 航空科學(xué)技術(shù). 2017(12)
[5]永磁同步電機(jī)的自適應(yīng)預(yù)測(cè)比例–積分–諧振電流控制[J]. 于子淞,王大志,陶冶. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]改進(jìn)的導(dǎo)彈半實(shí)物仿真跟蹤微分器設(shè)計(jì)[J]. 明超,孫瑞勝,白宏陽(yáng),祝剛. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]變剛度電動(dòng)負(fù)載力矩模擬系統(tǒng)的剛度解算[J]. 冀哲,姚曉先,梁作寶. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]永磁同步電機(jī)諧波電壓與電流的耦合模型及前饋控制[J]. 鐘再敏,江尚,康勁松,陳雪平,周英坤. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(18)
[9]基于重復(fù)自抗擾控制的感應(yīng)電機(jī)矢量控制方法[J]. 杜超,尹忠剛,李艷琴,孫向東,鐘彥儒. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(19)
[10]基于Anti-Windup的感應(yīng)電機(jī)高速區(qū)最大轉(zhuǎn)矩提升策略[J]. 董震,于泳,王勃,張旭,徐殿國(guó). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(03)
博士論文
[1]被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)加載策略研究[D]. 王哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3392761
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
件下電動(dòng)被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)波形。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其相關(guān)別如圖 4-9 與表 4-1 所示。加載電機(jī)與承載電機(jī)通過聯(lián)軸器、力矩傳感同軸連接,二者參數(shù)相同,電機(jī)參數(shù)如表 2-1 所示。力矩傳感器將力矩?fù)Q為電壓信號(hào)采回?cái)?shù)字控制芯片,數(shù)字控制芯片采用 TMS320F2812。位置傳感器采用增量式光電脈沖編碼器,分辨率為 2500 線/轉(zhuǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于全局非線性積分滑模的永磁交流伺服系統(tǒng)研究[J]. 張立偉,魏維,張超,劉輝,修三木. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(16)
[2]一種抑制PWM整流器起動(dòng)沖擊電流的緩給定方法[J]. 劉博,賁洪奇,白銀龍. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]基于模型參考自適應(yīng)控制的舵機(jī)加載系統(tǒng)研究[J]. 稅洋,尉建利,閆杰. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]舵機(jī)加載試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李倩,吳亮,田建升. 航空科學(xué)技術(shù). 2017(12)
[5]永磁同步電機(jī)的自適應(yīng)預(yù)測(cè)比例–積分–諧振電流控制[J]. 于子淞,王大志,陶冶. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]改進(jìn)的導(dǎo)彈半實(shí)物仿真跟蹤微分器設(shè)計(jì)[J]. 明超,孫瑞勝,白宏陽(yáng),祝剛. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]變剛度電動(dòng)負(fù)載力矩模擬系統(tǒng)的剛度解算[J]. 冀哲,姚曉先,梁作寶. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]永磁同步電機(jī)諧波電壓與電流的耦合模型及前饋控制[J]. 鐘再敏,江尚,康勁松,陳雪平,周英坤. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(18)
[9]基于重復(fù)自抗擾控制的感應(yīng)電機(jī)矢量控制方法[J]. 杜超,尹忠剛,李艷琴,孫向東,鐘彥儒. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(19)
[10]基于Anti-Windup的感應(yīng)電機(jī)高速區(qū)最大轉(zhuǎn)矩提升策略[J]. 董震,于泳,王勃,張旭,徐殿國(guó). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(03)
博士論文
[1]被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)加載策略研究[D]. 王哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3392761
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