本文關(guān)鍵詞：具有參數(shù)自整定功能的交流伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 矢量控制 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí) 參數(shù)自整定 迭代優(yōu)化

【摘要】：近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)人工成本的上漲以及工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,越來(lái)越多的工廠開(kāi)始使用更多的智能化工業(yè)設(shè)備。在電機(jī)控制系統(tǒng)中交流伺服系統(tǒng)的控制性能最佳,本文設(shè)計(jì)了一款通用交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并在其基礎(chǔ)上對(duì)伺服系統(tǒng)參數(shù)自整定進(jìn)行了深入研究。伺服系統(tǒng)一般采用電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三環(huán)的控制結(jié)構(gòu)。本課題在MATLAB/Simulink建立了PMSM的仿真模型,并通過(guò)對(duì)模型的仿真確定了負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化對(duì)系統(tǒng)的控制性能會(huì)產(chǎn)生巨大的影響,本文中的參數(shù)自整定功能主要用來(lái)消除負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化帶來(lái)的不利影響。負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的在線辨識(shí)是本研究中參數(shù)自整定的核心問(wèn)題,本文對(duì)多種負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)方法進(jìn)行了研究和對(duì)比,發(fā)現(xiàn)基于FFLS的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)的方法在精度和實(shí)時(shí)性上都有最好的收斂性。因此本研究采用了基于FFLS的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)作為負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的辨識(shí)方法。本研究將負(fù)載按負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量劃分成了1、3、5、7、9、11、13、15倍電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的形式,并對(duì)不同的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別進(jìn)行了速度環(huán)和位置環(huán)的參數(shù)設(shè)計(jì)和迭代優(yōu)化,由此可以獲得最優(yōu)的控制器參數(shù)表。電機(jī)運(yùn)行時(shí)依據(jù)辨識(shí)得到的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選取合適的控制器參數(shù)實(shí)現(xiàn)參數(shù)在線自整定。本研究還對(duì)伺服系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的探討,并通過(guò)大量的實(shí)際工作制作了硬件電路。本設(shè)計(jì)在軟件實(shí)現(xiàn)上也做了大量的工作,包括矢量控制、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)、參數(shù)自整定算法的實(shí)現(xiàn)。文本中為了方便調(diào)試,還設(shè)計(jì)了MODBUS通信。
【關(guān)鍵詞】：矢量控制 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí) 參數(shù)自整定 迭代優(yōu)化
【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】：2015
【分類號(hào)】：TM921.541
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 交流伺服系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 控制算法發(fā)展?fàn)顩r9-10
• 1.2.2 參數(shù)自整定發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章PMSM矢量控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型分析16-19
• 2.2.1 坐標(biāo)變換16-17
• 2.2.2 電機(jī)模型17-19
• 2.3 矢量控制方法研究19-24
• 2.3.1 矢量控制技術(shù)19
• 2.3.2 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)原理及實(shí)現(xiàn)19-21
• 2.3.3 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化對(duì)伺服系統(tǒng)性能影響的分析21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 交流伺服系統(tǒng)控制器參數(shù)自整定技術(shù)研究25-49
• 3.1 引言25-26
• 3.2 速度環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化技術(shù)26-31
• 3.2.1 伺服系統(tǒng)速度環(huán)模型26-27
• 3.2.2 伺服系統(tǒng)速度環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.3 伺服系統(tǒng)速度環(huán)參數(shù)優(yōu)化28-31
• 3.3 位置環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化技術(shù)31-37
• 3.3.1 伺服系統(tǒng)位置環(huán)模型31-32
• 3.3.2 伺服系統(tǒng)位置環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)32-33
• 3.3.3 伺服系統(tǒng)位置環(huán)參數(shù)優(yōu)化33-37
• 3.4 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)研究及控制器參數(shù)自調(diào)整37-47
• 3.4.1 基于三角波速度指令法的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)研究37-38
• 3.4.2 基于任意加減速法的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)研究38-40
• 3.4.3 基于FFLS的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)研究40-46
• 3.4.4 交流伺服系統(tǒng)控制器參數(shù)自整定46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 交流伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)49-61
• 4.1 引言49
• 4.2 交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)49-53
• 4.2.1 主電路設(shè)計(jì)50-51
• 4.2.2 電流電壓檢測(cè)電路51-52
• 4.2.3 保護(hù)電路設(shè)計(jì)52-53
• 4.3 基于TMS320F28035 的交流伺服系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)53-60
• 4.3.1 主程序架構(gòu)53-56
• 4.3.2 轉(zhuǎn)子位置初始化程序56-58
• 4.3.3 通信程序及上位機(jī)調(diào)試軟件58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第5章 交流伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建與分析61-72
• 5.1 引言61
• 5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介61-64
• 5.3 伺服系統(tǒng)速度環(huán)響應(yīng)能力實(shí)驗(yàn)測(cè)試64-68
• 5.3.1 速度環(huán)給定信號(hào)響應(yīng)64-66
• 5.3.2 速度環(huán)的頻率響應(yīng)測(cè)試66-68
• 5.3.3 速度環(huán)的剛度測(cè)試68
• 5.4 伺服系統(tǒng)位置環(huán)響應(yīng)能力實(shí)驗(yàn)測(cè)試68-71
• 5.4.1 位置環(huán)正弦信號(hào)給定響應(yīng)測(cè)試68-69
• 5.4.2 位置定位末端測(cè)試和環(huán)剛度測(cè)試69-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：559111