基于卡爾曼濾波器的交流伺服系統(tǒng)自適應(yīng)滑模控制
本文選題:永磁同步電機 + 交流伺服系統(tǒng); 參考:《光學精密工程》2014年08期
【摘要】:為了減小負載轉(zhuǎn)矩擾動和系統(tǒng)參數(shù)攝動對永磁同步電機控制系統(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)律估計參數(shù)攝動項,用卡爾曼濾波器估計外部擾動項。設(shè)計了含積分作用的滑模面,以保證電機轉(zhuǎn)速的無靜差跟蹤;采用了指數(shù)趨近律,以提高趨近速度并削弱抖振?柭鼮V波器估計得到的系統(tǒng)外部擾動前饋補償至控制器的輸出,用于有效降低滑模控制器的不連續(xù)切換項造成的系統(tǒng)抖振。實驗結(jié)果顯示:跟蹤設(shè)定的600r/min轉(zhuǎn)速時,控制器穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速精度達到±1r/min。電機在以600r/min穩(wěn)速運行時,設(shè)計的控制器在1.6N·m的外部轉(zhuǎn)矩擾動下的最大轉(zhuǎn)速波動比傳統(tǒng)PI控制器的轉(zhuǎn)速波動減小了2%。仿真分析和實驗數(shù)據(jù)表明基于卡爾曼濾波器的自適應(yīng)滑?刂破鲗涣魉欧刂葡到y(tǒng)具有較強的抗擾動性、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】: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所;中國科學院大學;
【基金】:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所三期創(chuàng)新工程資助項目(No.065X32CN60)
【分類號】:TM921.541
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李圣;徐志強;;基于卡爾曼濾波器消除NLOS影響的移動定位[J];南華大學學報(自然科學版);2006年03期
2 亢海龍;徐婭萍;王濤;王雄;;基于卡爾曼濾波器的輪式機器人定位方法[J];機械與電子;2009年07期
3 李璞;王丹丹;王麗華;;速度加姿態(tài)匹配的傳遞對準算法研究[J];導彈與航天運載技術(shù);2009年05期
4 李山海;;時鐘噪聲ARMA模型的建立[J];航空電子技術(shù);1985年03期
5 林世雄,袁震東;最優(yōu)輸出跟蹤控制系統(tǒng)[J];宇航學報;1987年01期
6 楊旭東,何平,胡恒章;離散卡爾曼濾波器濾波精度與噪聲統(tǒng)計模型準確度的關(guān)系[J];電機與控制學報;1999年02期
7 田蔚風,金志華,陸愷,王金根;衛(wèi)星姿態(tài)測量系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)[J];上海交通大學學報;1999年10期
8 賈彩娟;祝小平;周洲;;無人機控制系統(tǒng)傳感器故障診斷的方案與仿真[J];計算機仿真;2005年11期
9 張婷;汪渤;;連續(xù)型野值判別的新方法[J];東南大學學報(自然科學版);2005年S2期
10 朱志宇;張冰;姜長生;;應(yīng)用BP網(wǎng)絡(luò)校正的卡爾曼濾波器[J];航天控制;2005年06期
相關(guān)會議論文 前10條
1 祁彩萍;;基于卡爾曼濾波的MultiTouch跟蹤算法的優(yōu)化[A];圖像圖形技術(shù)研究與應(yīng)用(2010)[C];2010年
2 曾翠娟;王忠;游志勝;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化動態(tài)GPS卡爾曼濾波算法研究[A];四川省通信學會2005年學術(shù)年會論文集[C];2005年
3 葉之金;張旭東;任朔;;基于ADSP-BF561的實時運動目標識別系統(tǒng)[A];中國儀器儀表學會第九屆青年學術(shù)會議論文集[C];2007年
4 龔珊;尹相勇;朱愛華;;基于浮動車的路段行程時間卡爾曼濾波預測算法[A];2008第四屆中國智能交通年會論文集[C];2008年
5 顧明武;陳熙源;;RBFNN輔助卡爾曼濾波在GPS/SINS組合導航中的應(yīng)用[A];高精度幾何量光電測量與校準技術(shù)研討會論文集[C];2008年
6 陳熙;王力超;陸起涌;;基于全局視覺的智能吸塵器的識別與跟蹤設(shè)計[A];中國儀器儀表學會第九屆青年學術(shù)會議論文集[C];2007年
7 曾翠娟;杜傳利;;動態(tài)GPS自適應(yīng)卡爾曼濾波算法的FPGA實現(xiàn)[A];第13屆全國計算機、網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代科學技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用學術(shù)會議論文集[C];2007年
8 施清苑;閆玉德;;跟蹤高機動目標的δ-自適應(yīng)遞推濾波器[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展(上冊)[C];1999年
9 程慧俐;王紀文;張洪鉞;;在未知噪聲統(tǒng)計情況下的一種新的自適應(yīng)卡爾曼濾波算法[A];1994中國控制與決策學術(shù)年會論文集[C];1994年
10 李康吉;劉國海;;一種提高GPS定位精度的組合定位方法[A];江蘇省自動化學會七屆四次理事會暨2004學術(shù)年會青年學者論壇論文集[C];2004年
相關(guān)重要報紙文章 前3條
1 徐友方;船用陀螺羅經(jīng)發(fā)展新動向[N];中國船舶報;2002年
2 關(guān)書敏;公路隧道技術(shù)研究取得重大突破[N];中國交通報;2002年
3 曉文;TFE開發(fā)機載傳動系統(tǒng)新技術(shù)[N];中國航空報;2003年
相關(guān)博士學位論文 前10條
1 朱勝利;Mean Shift及相關(guān)算法在視頻跟蹤中的研究[D];浙江大學;2006年
2 王雷;無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的研究[D];浙江大學;2008年
3 曹福成;超寬帶無線定位算法及其在月球車上的應(yīng)用[D];吉林大學;2008年
4 曹劍;基于運動和壓力獨立控制的氣動同步系統(tǒng)研究[D];浙江大學;2009年
5 吳鵬;基于無線熱釋電傳感器網(wǎng)絡(luò)的人體目標跟蹤系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學;2012年
6 羅貞;基于卡爾曼濾波器的系統(tǒng)的狀態(tài)估計和故障檢測[D];華中科技大學;2013年
7 陳軍勇;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式量化估計[D];華南理工大學;2011年
8 王少威;永磁交流伺服系統(tǒng)速度檢測與控制研究[D];華中科技大學;2012年
9 周聰;基于非線性估計理論的線控轉(zhuǎn)向汽車狀態(tài)估計研究[D];西南交通大學;2012年
10 毛琳;信息融合非線性濾波及在無源定位的應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學;2011年
相關(guān)碩士學位論文 前10條
1 臧曉蕾;基于卡爾曼濾波器的船用雷達運動目標跟蹤算法研究及性能分析[D];大連海事大學;2011年
2 夏超;基于卡爾曼濾波器的航空發(fā)動機傳感器故障診斷研究[D];南京航空航天大學;2013年
3 嚴鐳;GPS/DR車輛組合導航定位系統(tǒng)關(guān)鍵理論問題的研究[D];蘭州理工大學;2011年
4 劉通;基于模糊卡爾曼濾波的車速估計方法研究及硬件實現(xiàn)[D];吉林大學;2011年
5 林樂天;基于卡爾曼濾波器的一階倒立擺控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年
6 趙文博;航空發(fā)動機傳感器故障診斷及信號重構(gòu)[D];南京航空航天大學;2012年
7 劉士龍;基于卡爾曼濾波器的非合作目標飛行器視覺追蹤[D];北京理工大學;2014年
8 王寒芷;基于卡爾曼濾波器的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)異常檢測方法[D];上海交通大學;2010年
9 邱燕平;退化故障下設(shè)備可靠性的卡爾曼濾波器預測方法[D];合肥工業(yè)大學;2010年
10 寧文軍;航道疏浚實時測量系統(tǒng)的研究[D];天津大學;2005年
,本文編號:1881791
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/1881791.html