【摘要】：永磁交流伺服系統(tǒng)控制技術(shù)是國防、航天領(lǐng)域核心關(guān)鍵,研發(fā)高性能永磁交流伺服系統(tǒng)控制技術(shù)具有深遠意義。本文以研究并實現(xiàn)永磁同步電機和雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器組成的仿真轉(zhuǎn)臺的高性能控制為課題目標,完成了永磁交流伺服系統(tǒng)建模分析,研究并設(shè)計了反饋信號優(yōu)化算法和控制器改進算法,搭建了系統(tǒng)硬、軟件測試平臺,實現(xiàn)了永磁交流伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)高精度控制效果。首先,建立了永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)模型,通過搭建Simulink仿真模型驗證了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)各模塊功能正確性。優(yōu)化了系統(tǒng)反饋信號估計算法與控制器算法:提出了通用高糾錯能力的雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)據(jù)融合糾錯方法;采用了噪聲抑制能力強的非線性跟蹤微分器速度估計算法;提出了抑制力矩波動效果好的多重濾波電流估計方案;提出了變增益抗積分飽和控制器綜合算法。為實現(xiàn)高精度伺服控制奠定了理論基礎(chǔ)。其次,在系統(tǒng)建模仿真的基礎(chǔ)上,設(shè)計了永磁交流伺服系統(tǒng)硬件測試平臺。硬件電路以XMC4500為核心,分為控制板和的功率板兩部分組成,實現(xiàn)了電機控制驅(qū)動、信號檢測和系統(tǒng)保護等功能。再次,設(shè)計了永磁交流伺服系統(tǒng)軟件測試平臺。軟件部分在Keil環(huán)境下用C語言編程,實現(xiàn)了矢量控制算法、反饋信號估計優(yōu)化算法以及變增益抗積分飽和控制器算法。硬件電路搭建和軟件程序編制為系統(tǒng)實現(xiàn)提供了平臺。最后,對永磁交流伺服系統(tǒng)進行實驗驗證。測角子系統(tǒng)采用雙通道旋變數(shù)據(jù)融合糾錯算法,實現(xiàn)了高精度測角性能和最大糾錯能力;電流伺服系統(tǒng)采用多重濾波電流估計算法和積分限幅控制器,有效降低了力矩波動,解決了積分飽和問題;速度伺服系統(tǒng)采用非線性跟蹤微分器測速算法和變增益抗積分飽和控制器算法,實現(xiàn)高精度控制、高動態(tài)響應(yīng)性能,避免積分飽和現(xiàn)象。最終實現(xiàn)了高性能永磁交流伺服系統(tǒng)控制效果。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V416.8
【圖文】：

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波形與交軸電流 Iq波形如圖2-9所示：電磁轉(zhuǎn)矩波形 Te與交軸電流 Iq波形交直軸電流 Iq、Id波形如圖2-10所示：交直軸電流 Iq、Id波形轉(zhuǎn)矩 Te與交軸電流 Iq近似為線性關(guān)系，Id基本控制在0附近，Iq先產(chǎn)生大力

哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文電流環(huán)帶寬為1KHz 左右，本文設(shè)計 IIR 低通濾波器截止頻率為2400Hz，IIR 低通濾波器連續(xù)域傳遞函數(shù)如下：82 4 82.274 103.016 10 2.274 10Gs s (4-本文電流環(huán)更新頻率為8KHz，則得到離散域傳遞函數(shù)如下：220.2354 0.4708 0.23540.05923 0.0008769z zHz z (4-設(shè)計的 IIR 低通濾波器幅頻特性如圖4-6所示：

【參考文獻】

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本文編號：2804000