本文關(guān)鍵詞：交流伺服系統(tǒng)及參數(shù)辨識算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和對驅(qū)動系統(tǒng)性能要求的不斷提高,交流伺服系統(tǒng)已逐步進入了數(shù)字化和智能化的階段。全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)具有很強的靈活性,實現(xiàn)新的控制策略只需改動軟件即可,大大方便了各種智能控制算法的實現(xiàn)。 交流伺服系統(tǒng)受機械參數(shù)變化影響較大,若不及時進行調(diào)整,會使控制系統(tǒng)性能變壞,出現(xiàn)震蕩、爬行以及動靜態(tài)性能變差等一系列問題。這里的機械參數(shù)主要是指系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量(包括電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量和負載的轉(zhuǎn)動慣量)和負載轉(zhuǎn)矩兩部分。 永磁同步電機在伺服系統(tǒng)應用中,負載轉(zhuǎn)動慣量的變化往往比較大,這會對系統(tǒng)的機械特性造成明顯的影響。若能使系統(tǒng)自身具有辨識轉(zhuǎn)動慣量,并根據(jù)辨識值進行自我調(diào)整控制器參數(shù)的功能,那么這無疑將對交流伺服系統(tǒng)的應用有著非常重要的意義。本文對電機轉(zhuǎn)動慣量的一些辨識方法進行了初步研究,并對其中的自適應辨識和速度環(huán)自整定算法作了仿真和實驗研究。 負載轉(zhuǎn)矩的變化對系統(tǒng)性能的影響也非常明顯,需要在線進行動態(tài)補償。但負載轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)動慣量一樣,也是一個很難直接測量的非電物理量,需進行在線辨識。本文構(gòu)建了一個負載轉(zhuǎn)矩辨識觀測器,將觀測到的值動態(tài)的補償?shù)剿俣拳h(huán)中,有效提高了速度環(huán)抗擾性能,增強了系統(tǒng)魯棒性。 在以上結(jié)論的基礎(chǔ)上,本文對伺服系統(tǒng)的三閉環(huán)控制性能進行了進一步的實驗研究,并給出了軟件設計方法和實驗結(jié)果,最后對全文進行了總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：PMSM 交流伺服系統(tǒng) 參數(shù)辨識 自適應算法 自整定 負載轉(zhuǎn)矩補償 變結(jié)構(gòu)控制
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TM921
【目錄】：

• 第一章 緒論12-20
• 1.1 伺服系統(tǒng)及其分類12
• 1.2 伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況12-15
• 1.3 交流伺服系統(tǒng)性能指標15-16
• 1.4 伺服系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢16-18
• 1.5 本文的研究意義與研究內(nèi)容18-20
• 第二章 永磁同步電機數(shù)學模型及控制方案20-35
• 2.1 三相永磁同步電機的數(shù)學模型20-24
• 2.1.1 電壓方程20-23
• 2.1.2 轉(zhuǎn)矩方程23
• 2.1.3 轉(zhuǎn)矩平衡方程23-24
• 2.1.4 狀態(tài)方程24
• 2.2 PMSM 的矢量解耦控制策略24-30
• 2.2.1 矢量控制原理24-25
• 2.2.2 坐標變換25-26
• 2.2.3 PMSM 的磁場定向解耦控制26-28
• 2.2.4 電流反饋跟蹤控制28
• 2.2.5 電流SPWM 工作方式28-30
• 2.2.6 PMSM 交流伺服系統(tǒng)矢量控制框圖30
• 2.3 交流伺服系統(tǒng)控制策略30-33
• 2.3.1 經(jīng)典控制算法30-31
• 2.3.2 現(xiàn)代控制算法31-32
• 2.3.3 PMSM 伺服系統(tǒng)控制策略32-33
• 2.4 本章小節(jié)33-35
• 第三章 伺服系統(tǒng)機械參數(shù)辨識與系統(tǒng)整定35-63
• 3.1 辨識的基本原理35-36
• 3.2 電機參數(shù)常用的辨識方法36-37
• 3.3 伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量的辨識算法研究37-41
• 3.3.1 最小二乘法37-39
• 3.3.2 加減速法39-40
• 3.3.3 模型參考自適應辨識方法40-41
• 3.4 模型參考自適應辨識算法的研究41-51
• 3.4.1 模型參考自適應控制41-42
• 3.4.2 模型參考自適應參數(shù)辨識42-44
• 3.4.3 離散模型參考自適應辨識算法44-51
• 3.5 速度控制器的自整定51-55
• 3.5.1 速度調(diào)節(jié)器整定原理51-53
• 3.5.2 整定算法仿真研究53
• 3.5.3 速度環(huán)自整定實驗結(jié)果分析53-55
• 3.6 負載轉(zhuǎn)矩辨識55-61
• 3.6.1 負載轉(zhuǎn)矩辨識與速度補償原理55-58
• 3.6.2 負載轉(zhuǎn)矩辨識補償環(huán)節(jié)仿真研究58-59
• 3.6.3 負載轉(zhuǎn)矩辨識補償環(huán)節(jié)實驗研究59-61
• 3.7 本章小節(jié)61-63
• 第四章 交流伺服系統(tǒng)軟件設計63-76
• 4.1 引言63-64
• 4.2 TMS320LF2407A 芯片介紹64-65
• 4.3 DSP 外圍電路65-67
• 4.3.1 電流檢測及調(diào)理電路65-66
• 4.3.2 PWM 輸出及變量顯示電路66-67
• 4.3.3 QEP 電路67
• 4.4 DSP 系統(tǒng)資源分配67-68
• 4.4.1 DSP 內(nèi)部模塊功能分配68
• 4.4.2 中斷源68
• 4.5 系統(tǒng)軟件總體設計68-75
• 4.5.1 系統(tǒng)初始化69
• 4.5.2 主程序69
• 4.5.3 T1 定時器中斷子程序69-74
• 4.5.4 功率驅(qū)動保護中斷子程序74-75
• 4.6 本章小節(jié)75-76
• 第五章 仿真與實驗結(jié)果分析76-83
• 5.1 引言76
• 5.2 仿真研究76-79
• 5.2.1 電流環(huán)仿真實驗76-77
• 5.2.2 速度環(huán)仿真實驗77-78
• 5.2.3 位置環(huán)仿真實驗78-79
• 5.3 實驗研究79-82
• 5.3.1 電流環(huán)實驗79-80
• 5.3.2 速度環(huán)實驗80-81
• 5.3.3 位置環(huán)實驗81-82
• 5.4 本章小結(jié)82-83
• 第六章 全文總結(jié)與展望83-85
• 6.1 全文工作總結(jié)83
• 6.2 后續(xù)工作展望83-85
• 參考文獻85-88
• 致謝88-89
• 在讀期間發(fā)表的論文89

【引證文獻】

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本文編號：265245