針對永磁直線同步電機（PMLSM）伺服系統(tǒng)在執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)時會受到參數(shù)變化、外部擾動、端部效應(yīng)等擾動影響而產(chǎn)生跟蹤誤差的問題,設(shè)計了PI^λD^μ分數(shù)階迭代學習控制器（FO-ILC）。首先分析了影響PMLSM性能的不確定性因素,并建立數(shù)學模型。其次,利用分數(shù)階微積分理論對PID型迭代學習律進行優(yōu)化,設(shè)計了PI^λD^μ型FO-ILC。FO-ILC新增了兩個可調(diào)參數(shù),從而擴大了參數(shù)的整定范圍,實現(xiàn)對被控對象的靈活控制,進而改善伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。基于DSP的實驗結(jié)果表明,與PID型ILC相比,所提出的控制方法能夠使有效提高系統(tǒng)的動態(tài)性能及位置跟蹤精度。 

【文章來源】：微電機. 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

基于PID型ILC的PMLSM伺服系統(tǒng)框圖

基于TI公司生產(chǎn)的DSP實驗平臺,將PIλDμ型FO-ILC應(yīng)用于PMLSM伺服系統(tǒng)中進行實驗驗證所提方法的有效性。DSP型號為TMS320 F28335,基于DSP的PMLSM控制系統(tǒng)實驗平臺圖如圖2所示。實驗中所選PMLSM參數(shù):np=3,Rs=2.1 Ω,λPM=0.09 Wb,Ld=Lq=41.4 mH,D=8.0 N·s/m,=32 mm,M=16 kg。另外,在系統(tǒng)速度環(huán)中的PI控制器參數(shù)選取為KP=15,KI=0.15,設(shè)置初始迭代次數(shù)為15次,初始控制輸入u0(t)=0。為驗證所提方法的有效性,將其與一階PID型ILC進行對比實驗分析。對PMLSM伺服系統(tǒng)給定幅值為10 mm,頻率為π的周期性正弦波。在一階PID型ILC下的系統(tǒng)位置跟蹤誤差曲線如圖2所示。由圖3可知,在經(jīng)過15次迭代之后,系統(tǒng)跟蹤誤差幅值穩(wěn)定在-10～12 μm。

實驗中所選PMLSM參數(shù):np=3,Rs=2.1 Ω,λPM=0.09 Wb,Ld=Lq=41.4 mH,D=8.0 N·s/m,=32 mm,M=16 kg。另外,在系統(tǒng)速度環(huán)中的PI控制器參數(shù)選取為KP=15,KI=0.15,設(shè)置初始迭代次數(shù)為15次,初始控制輸入u0(t)=0。為驗證所提方法的有效性,將其與一階PID型ILC進行對比實驗分析。對PMLSM伺服系統(tǒng)給定幅值為10 mm,頻率為π的周期性正弦波。在一階PID型ILC下的系統(tǒng)位置跟蹤誤差曲線如圖2所示。由圖3可知,在經(jīng)過15次迭代之后,系統(tǒng)跟蹤誤差幅值穩(wěn)定在-10～12 μm。在相同的給定位置下,采用PIλDμ型FO-ILC應(yīng)用于PMLSM伺服系統(tǒng)。選取不同分數(shù)階微積分算子所對應(yīng)的PMLSM伺服系統(tǒng)位置跟蹤誤差曲線如圖4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2922520