發(fā)布時間：2021-12-17 04:02

　　為實現(xiàn)數(shù)控機床可控勵磁直線磁懸浮同步電動機（CELSM）進給系統(tǒng)的無速度傳感器控制,需要準確獲取電機速度和磁極位置的信息。提出一種利用電機電樞繞組電壓和電流來估計CELSM速度和位置的方法,即基于H_∞的擴展卡爾曼濾波算法。選擇αβ坐標系下的電流i_α、i_β、動子速度v和動子電角度θ_e作為狀態(tài)變量,建立HEKF觀測器的狀態(tài)方程,并進行離散化。在擴展卡爾曼濾波基礎(chǔ)上引入H_∞濾波,設(shè)計一個濾波上界函數(shù)來限制估計誤差的上界并最小化該上界,有效地提高了觀測器對噪聲的魯棒性。仿真表明:在動態(tài)階段,HEKF算法比EKF算法對速度和位置的估計更接近于實際值;當速度突變時,HEKF算法比EKF算法的魯棒性更強。 

【文章來源】：機床與液壓. 2020,48(15)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

CELSM無位置傳感器控制系統(tǒng)

由圖2可知,EKF和HEKF算法均能跟蹤實際速度;圖3為EKF和HEKF速度誤差對比曲線,在t=0～0.06 s電機加速階段,用EKF算法計算,速度最大誤差大約為0.067 m/s,用HEKF算法計算,速度最大誤差大約為0.045 m/s;在t=0.36～0.39 s電機減速階段,用EKF算法計算,速度最大誤差大約為0.075 m/s,用HEKF算法計算,速度最大誤差大約為0.042 m/s;在t=0.20～0.35 s電機勻速階段2種算法的速度誤差均接近于0;在t=0.35 s電機速度突變,用EKF算法速度最大誤差大約為0.083m/s,用HEKF算法速度最大誤差大約為0.125 m/s。綜上,在整個運動階段,用HEKF算法速度誤差更小,更加接近于實際速度。對于電機速度突變時,HEKF算法速度誤差比EKF算法大的問題,可以通過調(diào)節(jié)HEKF算法誤差協(xié)方差矩陣Pk中的調(diào)整因子λ來調(diào)節(jié)此處誤差。圖3為不同λ值時,速度誤差曲線。由圖3(b)可知,由電機速度突變帶來的較大誤差得到了改善,但電機加速和減速階段速度誤差變大。圖3 速度誤差曲線

速度誤差曲線


本文編號：3539369