發(fā)布時(shí)間：2017-05-18 08:25

  本文關(guān)鍵詞：永磁直線同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁直線同步電機(jī)(PMLSM)與傳統(tǒng)“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”的驅(qū)動(dòng)方式相比,采用了直接驅(qū)動(dòng)方式,中間沒有任何的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),可以獲得更高的速度和加速度,近年來被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。目前,對(duì)PMLSM高精度控制的研究比較少,在工業(yè)中大多采用PID對(duì)PMLSM進(jìn)行控制,但PID的穩(wěn)定性差,并且控制精度不高,很難適用于對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合,對(duì)于執(zhí)行重復(fù)任務(wù)的系統(tǒng),迭代學(xué)習(xí)控制(ILC)不需要被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,理論上可以獲得完全跟蹤。因此本文對(duì)PMLSM的控制問題進(jìn)行研究,通過應(yīng)用改進(jìn)的ILC,提高PMLSM伺服系統(tǒng)的跟蹤精度,同時(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。首先,建立了PMLSM數(shù)學(xué)模型及狀態(tài)方程,分析了PMLSM伺服系統(tǒng)存在的端部效應(yīng)、摩擦力、齒槽力等擾動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的影響。在PMLSM矢量控制理論的基礎(chǔ)上,建立了PMLSM矢量控制系統(tǒng)。針對(duì)PMLSM伺服系統(tǒng)存在的端部效應(yīng)、齒槽力等重復(fù)性擾動(dòng)和非重復(fù)性測(cè)量擾動(dòng)問題,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)PD型ILC,以提高系統(tǒng)的跟蹤性能和魯棒性能。為了進(jìn)一步改善系統(tǒng)的性能,在自適應(yīng)PD型ILC的基礎(chǔ)上,又設(shè)計(jì)了自適應(yīng)濾波ILC。仿真結(jié)果表明,所提出的方法加快了收斂速度,自適應(yīng)PD型ILC一定程度上減小了跟蹤誤差,自適應(yīng)濾波ILC大大地減小了跟蹤誤差,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。其次,針對(duì)PMLSM伺服系統(tǒng)的時(shí)間滯后難以解決的問題,又設(shè)計(jì)了基于Smith預(yù)估和性能加權(quán)函數(shù)的魯棒ILC。從理論上證明了控制算法的收斂性及系統(tǒng)的魯棒性。仿真結(jié)果表明,采用魯棒ILC能夠?qū)r(shí)間滯后進(jìn)行補(bǔ)償,使系統(tǒng)快速收斂至穩(wěn)定狀態(tài),大大地提高了系統(tǒng)的位置跟蹤精度,增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。最后,針對(duì)基于ILC的PMLSM伺服系統(tǒng)運(yùn)行1次性能較差的問題,設(shè)計(jì)了基于擴(kuò)展PID型ILC與FIR濾波器的PMLSM高精密控制,以提高系統(tǒng)執(zhí)行非重復(fù)任務(wù)的性能。將ILC的信息保存,用來設(shè)計(jì)FIR濾波器,采用FIR濾波器代替ILC系統(tǒng)中的迭代學(xué)習(xí)控制器,并利用滑模變結(jié)構(gòu)控制(SMC)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充。仿真結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)方案減小了執(zhí)行非重復(fù)任務(wù)的跟蹤誤差,并且具有很強(qiáng)的魯棒性。
【關(guān)鍵詞】：永磁直線同步電機(jī) 迭代學(xué)習(xí)控制 自適應(yīng)濾波迭代學(xué)習(xí)控制 魯棒迭代學(xué)習(xí)控制
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 永磁直線同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 迭代學(xué)習(xí)控制研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 永磁直線同步電機(jī)16-23
• 2.1 永磁直線同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理16-17
• 2.2 永磁直線同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型17-21
• 2.3 永磁直線同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 永磁直線同步電機(jī)自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制23-39
• 3.1 永磁直線同步電機(jī)PD型迭代學(xué)習(xí)控制23-25
• 3.1.1 迭代學(xué)習(xí)控制原理23-24
• 3.1.2 PD型迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)24-25
• 3.2 永磁直線同步電機(jī)自適應(yīng)PD型迭代學(xué)習(xí)控制25-29
• 3.2.1 自適應(yīng)PD型迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計(jì)25-26
• 3.2.2 收斂性分析26-29
• 3.3 永磁直線同步電機(jī)自適應(yīng)濾波迭代學(xué)習(xí)控制29-33
• 3.3.1 自適應(yīng)濾波迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)29-30
• 3.3.2 時(shí)頻分析30-32
• 3.3.3 自適應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)32-33
• 3.4 系統(tǒng)仿真分析33-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 永磁直線同步電機(jī)魯棒迭代學(xué)習(xí)控制39-50
• 4.1 Smith預(yù)估控制39-41
• 4.1.1 滯后時(shí)間的辨識(shí)39-40
• 4.1.2 Smith預(yù)估控制方法40-41
• 4.2 永磁直線同步電機(jī)魯棒迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-46
• 4.2.1 廣義被控對(duì)象分析41-42
• 4.2.2 魯棒迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)及其收斂性分析42-44
• 4.2.3 濾波器設(shè)計(jì)44-45
• 4.2.4 加權(quán)函數(shù)的確定45-46
• 4.3 系統(tǒng)仿真分析46-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 永磁直線同步電機(jī)高精密跟蹤控制50-60
• 5.1 永磁直線同步電機(jī)擴(kuò)展PID型迭代學(xué)習(xí)控制50-52
• 5.1.1 擴(kuò)展PID型迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)50
• 5.1.2 擴(kuò)展PID型迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計(jì)50-52
• 5.2 基于FIR濾波器和SMC的永磁直線同步電機(jī)高精密控制52-55
• 5.2.1 FIR濾波器設(shè)計(jì)52-54
• 5.2.2 SMC控制器設(shè)計(jì)54-55
• 5.3 系統(tǒng)仿真分析55-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 在學(xué)研究成果65-66
• 致謝66

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳宇明,金能強(qiáng);直線同步電機(jī)的磁場(chǎng)與力特性分析[J];電工電能新技術(shù);2002年01期

2 余佩瓊;陸億紅;;永磁直線同步電機(jī)的有限元分析[J];電工技術(shù);2003年12期

3 陳

本文編號(hào)：375575