永磁同步電機(jī)作為PCB加工數(shù)控機(jī)床的動(dòng)力元件,其控制性能直接影響加工元器件的精度和效率,而電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)系統(tǒng)性能的影響最為顯著。為增強(qiáng)系統(tǒng)自適應(yīng)性以及魯棒性,提高PCB加工數(shù)控機(jī)床性能,需在線監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化,并以轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)結(jié)果為依據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整伺服控制器的PI參數(shù),優(yōu)化電機(jī)的機(jī)械特性。針對(duì)永磁同步電機(jī)強(qiáng)耦合、非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)特性,選取直軸電流為零的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制方案。在此控制方案的基礎(chǔ)上,為得到高精度和快收斂速度的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)值,詳細(xì)分析系統(tǒng)辨識(shí)基本原理,對(duì)兩種電機(jī)參數(shù)在線辨識(shí)策略加以研究。首先設(shè)計(jì)基于最小二乘法的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)方案,分析數(shù)據(jù)飽和現(xiàn)象對(duì)最小二乘法的影響,提出均值濾波與遺忘因子加權(quán)相結(jié)合的控制策略;其次設(shè)計(jì)基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)方案,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)在受到外界干擾時(shí),轉(zhuǎn)速產(chǎn)生快速時(shí)變狀態(tài)下實(shí)時(shí)估計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。最后通過仿真對(duì)比分析兩種在線辨識(shí)算法下輸出曲線的收斂時(shí)間和穩(wěn)態(tài)誤差性能,選取辨識(shí)結(jié)果的較優(yōu)值作為伺服控制器參數(shù)整定的依據(jù),根據(jù)最佳系統(tǒng)設(shè)計(jì)法,得出速度環(huán)PI控制器比例增益與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間存在線性正比關(guān)系,在保證系統(tǒng)快速響應(yīng)能力和強(qiáng)抗干擾性的原則下... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Fes加工圖

ＰＩＤ控制器參數(shù)整定是指在ＰＩＤ基本形式的基礎(chǔ)上，人為或者自動(dòng)地調(diào)整控制，直至達(dá)到指定的性能指標(biāo)。自整定思想最早起源于２０世紀(jì)８０年代，從被提出以術(shù)人員一直致力于ＰＩＤ控制方法的研究，使得ＰＩＤ控制的應(yīng)用領(lǐng)域得到迅速擴(kuò)大［．１基于模型的參數(shù)自整定方法研究??根據(jù)整定的方法和實(shí)現(xiàn)的手段不同，可將參數(shù)整定策略研宄分為兩大類［３Ｑ］，?—于模型的整定策略，此類方法要求建立研宄對(duì)象的準(zhǔn)確模型并且受到初始狀態(tài)設(shè)影響，由于控制系統(tǒng)客觀因素及外界環(huán)境的影響，人為對(duì)初始狀態(tài)的設(shè)定很難達(dá)的目標(biāo)值，從而影響伺服系統(tǒng)的控制性能［３｜］�；诶碚撃Ｐ偷模校桑膮�(shù)整定策略Ｚ－Ｎ整定法，基于繼電器反饋整定法零極點(diǎn)穩(wěn)定判據(jù)法等。??Ｚ－Ｎ整定法是把被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方程用延遲的一階慣性環(huán)節(jié)來描述，此方法搭環(huán)系統(tǒng)舍去了積分環(huán)節(jié)對(duì)誤差的反饋，只通過改變比例增益的大小使系統(tǒng)出現(xiàn)等現(xiàn)象。繼續(xù)調(diào)整控制器的比例增益，振蕩消失，通常將比例增益的最佳值設(shè)為振設(shè)定值的６０％。??繼電反饋［３３］的原理是在控制系統(tǒng)的反饋回路中加入繼電器模塊，當(dāng)給定信號(hào)大輸出時(shí)，負(fù)值偏差使繼電器換向；同理當(dāng)給定信號(hào)小于系統(tǒng)輸出時(shí)，繼電器重新

控制與ＰＩＤ控制方式由于原理相似，可結(jié)合性強(qiáng)�；谀：刂婆cＰＩＤ控定方法解決了傳統(tǒng)ＰＩＤ控制器難以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)變線性對(duì)象有效控制的難題，制算法要求把ＰＩＤ控制的線性離散方程作為前端輸入函數(shù)。文獻(xiàn)［４８］將轉(zhuǎn)差變化率作為條件向量，ＰＩ控制器的比例和積分增益作為輸出變量，通則，采用單體模糊器實(shí)現(xiàn)模糊推理，中心平均值用作解模糊規(guī)則，從而整定的控制，提高了系統(tǒng)速度和位置控制的穩(wěn)定性。采用模糊控制方法的原理框圖如圖１．４所示。??｜?速度環(huán)ＰＩ?｜?Ｉ?ＰＭＳＭ￣￣￣Ｕｊ??＋ＹＴ３?「１?ｙ制ｇ?１伺服系統(tǒng)Ｐ＂??＿?「ｘｆ才十１??Ｉ中心平均值１??Ｉ?解模糊??＇?ｔ?ｔ?Ｉ??＿＿＾?ｌ單體模糊器Ｉ?Ｉ??ｄｔ?口丄?Ｊ??


本文編號(hào)：3496388