永磁同步電機(jī)具有效率高,精度高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn),廣泛用于交流伺服控制系統(tǒng)中。隨著伺服系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,提高伺服系統(tǒng)低轉(zhuǎn)速時(shí)的性能成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文以減小交流伺服系統(tǒng)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)為目的,分別對(duì)測(cè)速方法以及轉(zhuǎn)速環(huán)控制器進(jìn)行研究。本文建立了永磁同步電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。分析了低轉(zhuǎn)速條件下傳統(tǒng)測(cè)速方法的若干性能參數(shù)以及轉(zhuǎn)子位置誤差對(duì)電流環(huán)相關(guān)計(jì)算的影響。采用LuGre摩擦模型分析永磁同步電機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)的摩擦轉(zhuǎn)矩非線性的特性同時(shí)分析摩擦模型相關(guān)參數(shù)對(duì)摩擦轉(zhuǎn)矩的影響。在低轉(zhuǎn)速時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子所受到的摩擦轉(zhuǎn)矩發(fā)生突變是電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大的原因。本文分析了模型參考自適應(yīng)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法的誤差來(lái)源。低轉(zhuǎn)速條件下編碼器測(cè)速法和模型參考自適應(yīng)法均存在一定的誤差與使用條件。本文根據(jù)改進(jìn)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程設(shè)計(jì)M/T法和模型參考自適應(yīng)配合觀測(cè)器。在傳統(tǒng)的基于最小二乘法的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算方法中引入轉(zhuǎn)速得出更精確的當(dāng)前轉(zhuǎn)子位置。轉(zhuǎn)子位置誤差對(duì)傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)控制方法將造成不利的影響。本文根據(jù)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)方法。根據(jù)轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)方法設(shè)計(jì)控制器,對(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)控制器進(jìn)行改進(jìn)。本文在MATLAB/Sim...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步電機(jī)精確位置估計(jì)方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 摩擦模型研究現(xiàn)狀
        1.2.3 低速控制器研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 伺服系統(tǒng)低速性能影響因素分析
    2.1 引言
    2.2 永磁同步電機(jī)矢量控制
        2.2.1 坐標(biāo)變換
        2.2.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)建模
        2.2.3 矢量控制系統(tǒng)
    2.3 低速下轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子位置信息誤差
        2.3.1 傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法誤差分析
        2.3.2 轉(zhuǎn)子位置誤差的影響
    2.4 摩擦轉(zhuǎn)矩及其影響
        2.4.1 LuGre摩擦模型
        2.4.2 斯特里貝克效應(yīng)
    2.5 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及摩擦模型仿真
        2.5.1 矢量控制系統(tǒng)仿真
        2.5.2 LuGre摩擦模型仿真
    2.6 本章小結(jié)
第3章 M/T法與MRAS融合測(cè)速觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 模型參考自適應(yīng)轉(zhuǎn)速測(cè)速法
        3.2.1 參考模型與可調(diào)模型的確定
        3.2.2 自適應(yīng)律的確定
        3.2.3 模型參考自適應(yīng)法誤差來(lái)源
    3.3 M/T法和MRAS測(cè)速法配合觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    3.4 基于最小二乘的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算方法
    3.5 模型參考自適應(yīng)法仿真實(shí)驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 改進(jìn)的低速轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)控制算法
    4.1 引言
    4.2 電流預(yù)測(cè)控制
        4.2.1 直接電流預(yù)測(cè)控制
        4.2.2 雙配置電流預(yù)測(cè)控制
        4.2.3 脈沖寬度調(diào)制電流預(yù)測(cè)控制
    4.3 轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制
    4.4 改進(jìn)的轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)控制
    4.5 本章小結(jié)
第5章 伺服電機(jī)平臺(tái)低速控制仿真及實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 M/T法的FPGA實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 M/T法的Matlab/Verilog聯(lián)合仿真
        5.2.2 M/T法在Zynq實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
    5.3 精確轉(zhuǎn)子位置計(jì)算及測(cè)速方法配合效果仿真
        5.3.1 精確轉(zhuǎn)子位置估計(jì)仿真
        5.3.2 M/T法和MRAS配合觀測(cè)器
    5.4 改進(jìn)預(yù)測(cè)控制方法實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3888154