基于卡爾曼濾波器的交流伺服系統(tǒng)自適應(yīng)滑�?刂�
本文選題:永磁同步電機(jī) + 交流伺服系統(tǒng)�。� 參考:《光學(xué)精密工程》2014年08期
【摘要】:為了減小負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)和系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)對(duì)永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的影響,提出了一種基于卡爾曼濾波器的自適應(yīng)滑模速度控制器。該控制器由自適應(yīng)律估計(jì)參數(shù)攝動(dòng)項(xiàng),用卡爾曼濾波器估計(jì)外部擾動(dòng)項(xiàng)。設(shè)計(jì)了含積分作用的滑模面,以保證電機(jī)轉(zhuǎn)速的無(wú)靜差跟蹤;采用了指數(shù)趨近律,以提高趨近速度并削弱抖振�?柭鼮V波器估計(jì)得到的系統(tǒng)外部擾動(dòng)前饋補(bǔ)償至控制器的輸出,用于有效降低滑�?刂破鞯牟贿B續(xù)切換項(xiàng)造成的系統(tǒng)抖振。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:跟蹤設(shè)定的600r/min轉(zhuǎn)速時(shí),控制器穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速精度達(dá)到±1r/min。電機(jī)在以600r/min穩(wěn)速運(yùn)行時(shí),設(shè)計(jì)的控制器在1.6N·m的外部轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)下的最大轉(zhuǎn)速波動(dòng)比傳統(tǒng)PI控制器的轉(zhuǎn)速波動(dòng)減小了2%。仿真分析和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明基于卡爾曼濾波器的自適應(yīng)滑�?刂破鲗�(duì)交流伺服控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗擾動(dòng)性、魯棒性以及良好的穩(wěn)態(tài)性能。
[Abstract]:In order to reduce the influence of load torque disturbance and system parameter perturbation on PMSM control system, an adaptive sliding mode speed controller based on Kalman filter is proposed. The controller uses adaptive law to estimate the parameter perturbation term and Kalman filter to estimate the external perturbation term. A sliding mode surface with integral action is designed to ensure no static error tracking of motor speed and an exponential approach law is adopted to improve the approach speed and weaken the buffeting. Kalman filter estimates the external disturbance feedforward compensation to the output of the controller, which is used to effectively reduce the chattering caused by the discontinuous switching term of the sliding mode controller. The experimental results show that the steady speed accuracy of the controller reaches 鹵1 r / min when tracking the set 600r/min speed. When the motor is running at a steady speed of 600r/min, the maximum speed fluctuation of the designed controller under the external torque disturbance of 1.6N m is less than that of the traditional Pi controller. Simulation analysis and experimental data show that the adaptive sliding mode controller based on Kalman filter has strong anti-disturbance robustness and good steady-state performance for AC servo control system.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所三期創(chuàng)新工程資助項(xiàng)目(No.065X32CN60)
【分類號(hào)】:TM921.541
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