本文關(guān)鍵詞：永磁電機(jī)動(dòng)態(tài)加載伺服系統(tǒng)及控制策略研究

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【摘要】：電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)普遍應(yīng)用于航天航空、工業(yè)控制和汽車負(fù)載模擬系統(tǒng)等領(lǐng)域。電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)力矩跟蹤的快速性與準(zhǔn)確性是決定其性能的關(guān)鍵指標(biāo)。承載系統(tǒng)的位置擾動(dòng)和系統(tǒng)固有的非線性是造成系統(tǒng)力矩跟蹤誤差較大的主要原因。本文所研究的電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)是以永磁同步電機(jī)作為加載電機(jī),主要針對(duì)因承載對(duì)象的位置擾動(dòng)以及系統(tǒng)的非線性等問(wèn)題,將位置前饋補(bǔ)償控制和模糊自整定PID相結(jié)合的控制策略應(yīng)用于大力矩、高動(dòng)態(tài)的電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)中,并使其達(dá)到性能指標(biāo)。首先,簡(jiǎn)述了永磁電動(dòng)加載系統(tǒng)的研究背景及意義,概括了電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)及其控制策略的研究現(xiàn)狀,闡述了引起加載系統(tǒng)跟蹤效果差的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)分析該系系統(tǒng)組成模塊特點(diǎn),建立電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)仿真模型。其次,在電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)的仿真模型中,采取了轉(zhuǎn)矩和電流雙閉環(huán)控制策略,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了加載伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩環(huán)PI控制器,結(jié)合承載系統(tǒng)位置擾動(dòng)等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了位置補(bǔ)償前饋控制器,仿真證實(shí)了位置補(bǔ)償前饋控制器對(duì)減小力矩跟蹤誤差有一定效果。根據(jù)加載伺服系統(tǒng)的特點(diǎn),在轉(zhuǎn)矩環(huán)設(shè)計(jì)了模糊自整定控制器,對(duì)系統(tǒng)多余力矩進(jìn)行了分析,通過(guò)仿真研究,證實(shí)了此控制策略對(duì)加載伺服系統(tǒng)力矩跟蹤效果有效性。最后,搭建了整個(gè)加載系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),介紹了加載臺(tái)的組成以及測(cè)控硬件選型,實(shí)現(xiàn)加載系統(tǒng)軟件基本功能,做了階躍力矩靜態(tài)加載實(shí)驗(yàn)、階躍力矩動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)和正弦力矩動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn),證實(shí)了該系統(tǒng)基本達(dá)到了加載伺服系統(tǒng)性能指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)加載伺服系統(tǒng) 位置擾動(dòng) 位置前饋補(bǔ)償 模糊自整定PID 力矩跟蹤誤差
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM351;TM921.541
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題的研究背景及意義10
• 1.2 電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)及控制策略概述10-18
• 1.2.1 電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r11-14
• 1.2.2 電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)的控制策略研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3 電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題18-19
• 1.3.1 位置擾動(dòng)18-19
• 1.3.2 非線性因素19
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 電動(dòng)加載系統(tǒng)及承載系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模21-31
• 2.1 電動(dòng)加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型21-26
• 2.1.1 加載電機(jī)數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.1.2 力矩傳感器數(shù)學(xué)模型23
• 2.1.3 驅(qū)動(dòng)器數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.1.4 電動(dòng)加載系統(tǒng)建模分析24-26
• 2.2 承載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型26-29
• 2.2.1 承載系統(tǒng)組成26
• 2.2.2 直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型26-27
• 2.2.3 其它環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型27
• 2.2.4 承載系統(tǒng)建模分析27-29
• 2.3 加載系統(tǒng)與承載系統(tǒng)聯(lián)合模型29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第3章 電動(dòng)加載伺服系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)31-43
• 3.1 PID控制器設(shè)計(jì)31-35
• 3.1.1 PID控制簡(jiǎn)介31-32
• 3.1.2 PID參數(shù)整定32-35
• 3.2 位置補(bǔ)償前饋控制器設(shè)計(jì)35-36
• 3.3 位置補(bǔ)償控制仿真36-42
• 3.3.1 階躍力矩跟蹤實(shí)驗(yàn)36-39
• 3.3.2 正弦力矩跟蹤實(shí)驗(yàn)39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 模糊自整定控制器設(shè)計(jì)43-56
• 4.1 模糊控制43-45
• 4.1.1 模糊控制介紹43-45
• 4.1.2 模糊控制特點(diǎn)45
• 4.2 模糊自整定PID控制器設(shè)計(jì)45-51
• 4.3 模糊自整定PID仿真51-55
• 4.3.1 階躍力矩跟蹤實(shí)驗(yàn)52-54
• 4.3.2 正弦力矩跟蹤實(shí)驗(yàn)54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 多余力矩抑制仿真實(shí)驗(yàn)56-62
• 5.1 多余力矩定義56
• 5.2 多余力矩產(chǎn)生原因56-57
• 5.3 多余力矩特性分析57
• 5.4 多余力矩仿真實(shí)驗(yàn)57-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第6章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建及實(shí)驗(yàn)62-79
• 6.1 引言62
• 6.2 加載臺(tái)的組成62-65
• 6.2.1 動(dòng)力柜62-64
• 6.2.2 控制柜64
• 6.2.3 加載電機(jī)64
• 6.2.4 測(cè)量元件64-65
• 6.2.5 機(jī)械部分65
• 6.3 加載系統(tǒng)測(cè)控硬件介紹65-67
• 6.3.1 測(cè)控系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)65-66
• 6.3.2 控制使能I/O板卡66
• 6.3.3 數(shù)據(jù)采集板卡66
• 6.3.4 測(cè)角電路模塊66-67
• 6.4 加載系統(tǒng)測(cè)控軟件設(shè)計(jì)67-74
• 6.4.1 測(cè)控軟件的功能68-69
• 6.4.2 測(cè)控系統(tǒng)軟件功能實(shí)現(xiàn)69
• 6.4.3 板卡在RTX環(huán)境下驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)69-70
• 6.4.4 主程序設(shè)計(jì)70-71
• 6.4.5 中斷程序設(shè)計(jì)71-72
• 6.4.6 界面程序設(shè)計(jì)72-74
• 6.5 加載伺服系統(tǒng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)74-78
• 6.5.1 階躍力矩靜態(tài)加載實(shí)驗(yàn)74-76
• 6.5.2 階躍力矩動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)76-77
• 6.5.3 正弦力矩動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)77-78
• 6.6 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單84-85
• 致謝85

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1 郭慶鼎;趙希梅;;交流永磁伺服系統(tǒng)技術(shù)講座 第一講 伺服技術(shù)的基本概念[J];伺服控制;2006年01期

2 郭慶鼎;趙希梅;;交流永磁伺服系統(tǒng)技術(shù)講座 第四講:伺服系統(tǒng)的組成(三)[J];伺服控制;2006年05期

3 張春鳳;;淺談伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];職業(yè);2010年14期

4 陳嬌;高新東;郭光榮;雷麗;;某型伺服系統(tǒng)校零研究[J];兵工自動(dòng)化;2013年09期

5 黃紫霞;線性最佳伺服系統(tǒng)問(wèn)題[J];航空火控譯叢;1980年04期

6 李生良;王毅;;用于精密跟蹤的復(fù)合軸伺服系統(tǒng)[J];光學(xué)機(jī)械;1980年02期

7 陳志良;賀國(guó)楷;;伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)模擬[J];火控雷達(dá)技術(shù);1988年04期

8 羅善瞀;電—?dú)馑欧到y(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];液壓與氣動(dòng);1990年01期

9 薛燕軍;伺服系統(tǒng)一典型故障的分析與排除[J];機(jī)床;1993年02期

10 盧虹霞;淺議《伺服系統(tǒng)》課程的教學(xué)[J];南京機(jī)械高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);1999年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張志遠(yuǎn);;一種具有雙模結(jié)構(gòu)的智能模糊伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];第三屆全國(guó)流體傳動(dòng)及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第二卷）[C];2004年

2 張莉松;廖曉鐘;;“快樂(lè)教學(xué)法”在《伺服系統(tǒng)》課程教學(xué)中的應(yīng)用[A];第二屆全國(guó)高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2004年

3 劉青松;;基于思維進(jìn)化算法的被動(dòng)力伺服系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)[A];2009中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集（1）[C];2009年

4 祁若龍;劉偉軍;;高速高精度伺服系統(tǒng)四階模型及參數(shù)優(yōu)化[A];2008’“先進(jìn)集成技術(shù)”院士論壇暨第二屆儀表、自動(dòng)化與先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年

5 楊俊義;陳彥輝;李明濤;;伺服系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)研究與分析[A];2010中國(guó)儀器儀表學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)大會(huì)（論文集1）[C];2010年

6 王莉;趙修科;;永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的研究[A];西部大開(kāi)發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2000年

7 李永東;梁艷;;高性能交流永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)現(xiàn)狀[A];中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

8 張志遠(yuǎn);;一種具有雙模結(jié)構(gòu)的智能模糊伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];機(jī)床與液壓學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

9 宋向軍;劉萬(wàn)兵;曹勇;;搬運(yùn)裝置伺服系統(tǒng)的改造[A];電子玻璃技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

10 黃炯;李軍;陸劉兵;王執(zhí)銓;;高精度伺服系統(tǒng)的神經(jīng)元控制[A];1995中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 付麗娟;期待，中國(guó)伺服系統(tǒng)企業(yè)之“蝶變”[N];機(jī)電商報(bào);2006年

2 ;紡機(jī)的伺服系統(tǒng)[N];中國(guó)紡織報(bào);2013年

3 黃玉平;我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)“全電化”[N];中國(guó)航天報(bào);2014年

4 中縫;如何調(diào)試和檢測(cè)伺服系統(tǒng)[N];中國(guó)服飾報(bào);2008年

5 石永紅;抗風(fēng)型光伏伺服系統(tǒng)研制成功[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2008年

6 王雯;埃斯頓 EDB伺服系統(tǒng)在劍桿織機(jī)中的應(yīng)用[N];中國(guó)紡織報(bào);2009年

7 證券時(shí)報(bào)記者 水菁;匯川技術(shù) 擴(kuò)充產(chǎn)品的“梯隊(duì)化”建設(shè)[N];證券時(shí)報(bào);2010年

8 陳淆;瓦楞紙印刷機(jī)的控制系統(tǒng)[N];中國(guó)包裝報(bào);2008年

9 石永紅;江蘇研制成功抗風(fēng)型光伏伺服系統(tǒng)[N];大眾科技報(bào);2008年

10 遼寧 韋公遠(yuǎn);日立637錄像機(jī)伴音變調(diào)的檢修[N];電子報(bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王哲;被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)加載策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 倪志盛;被動(dòng)式力矩伺服系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

3 符玉襄;空間高精度二維伺服系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2015年

4 孫顯彬;基于異類傳感器融合的數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷關(guān)鍵技術(shù)研究[D];青島理工大學(xué);2016年

5 譚文斌;伺服系統(tǒng)摩擦與溫度變化干擾的建模及補(bǔ)償研究[D];天津大學(xué);2012年

6 宋彥;伺服系統(tǒng)提高速度平穩(wěn)度的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2010年

7 陳晨風(fēng);高性能交流伺服系統(tǒng)的智能控制策略[D];浙江大學(xué);1997年

8 王聞?dòng)?伺服系統(tǒng)柔性連接負(fù)載控制方法研究[D];華中科技大學(xué);2012年

9 向紅標(biāo);開(kāi)放式伺服系統(tǒng)的摩擦建模與補(bǔ)償研究[D];天津大學(xué);2010年

10 孫凱;自抗擾控制策略在永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)[D];天津大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何遠(yuǎn)東;天基目標(biāo)探測(cè)伺服系統(tǒng)構(gòu)型及控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 唐思宇;三質(zhì)量伺服系統(tǒng)定位抖振抑制技術(shù)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 孫淑瑞;被動(dòng)式電液力伺服系統(tǒng)的同步結(jié)構(gòu)解耦控制研究[D];河南科技大學(xué);2015年

4 趙艷春;基于TMS320F28335的永磁交流同步伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 何穎;橫機(jī)伺服系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];西安工程大學(xué);2015年

6 江月;伺服系統(tǒng)的分析與辨識(shí)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 邵淦;基于以太網(wǎng)的伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)與研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

8 李志嘉;基于現(xiàn)場(chǎng)總線的多軸伺服系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2015年

9 路瑤;轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)非線性的補(bǔ)償算法研究[D];太原科技大學(xué);2015年

10 楊曉東;上海開(kāi)通伺服系統(tǒng)營(yíng)銷策略研究[D];蘭州大學(xué);2016年

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