【摘要】：在交流傳動(dòng)伺服系統(tǒng)中，永磁同步電機(jī)憑借功率密度大、調(diào)速性能好和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。作為系統(tǒng)中不易直接測(cè)量的變量，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化會(huì)對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度產(chǎn)生重要的影響。為了提高伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制性能，本文主要針對(duì)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩的觀測(cè)和補(bǔ)償策略進(jìn)行了研究。 本文首先建立了矢量控制下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，針對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)提出了一種基于周期速度信號(hào)給定的離線辨識(shí)方法，通過(guò)對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行定積分運(yùn)算，可以將無(wú)關(guān)變量進(jìn)行分離，得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的辨識(shí)表達(dá)式，通過(guò)擾動(dòng)負(fù)載觀測(cè)器的引入，提高了辨識(shí)結(jié)果的抗干擾能力。為了不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而提出了一種基于梯度校正自適應(yīng)法的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在線辨識(shí)方案，通過(guò)對(duì)算法中自適應(yīng)增益參數(shù)的控制，得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)值。 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的觀測(cè)，在對(duì)倫伯格狀態(tài)觀測(cè)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，分別建立了倫伯格觀測(cè)器下的全階和降階負(fù)載觀測(cè)模型，通過(guò)合理的極點(diǎn)配置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速的有效觀測(cè)。為了減小觀測(cè)過(guò)程中噪聲干擾的影響，引入了卡爾曼濾波方法的遞推估計(jì)公式，并且建立了基于卡爾曼觀測(cè)器的負(fù)載觀測(cè)模型。利用負(fù)載轉(zhuǎn)矩的觀測(cè)結(jié)果對(duì)系統(tǒng)施加前饋補(bǔ)償，以減小負(fù)載擾動(dòng)造成的轉(zhuǎn)速波動(dòng)影響。 最后在對(duì)上述算法進(jìn)行仿真分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于DSP的永磁同步電機(jī)實(shí)物控制平臺(tái)，并對(duì)算法進(jìn)行深入地實(shí)驗(yàn)分析與研究。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好地證明了本文算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王松;永磁同步電機(jī)的參數(shù)辨識(shí)及控制策略研究[D];北京交通大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2580344