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基于自抗扰控制的永磁同步电机伺服控制系统

永磁同步电机伺服控制在工业中具有广泛的应用,而目前的控制方法存在控制精度较低、系统开销大、控制结构复杂等问题。论文基于自抗扰控制理论,设计了永磁同步电机伺服控制系统。该控制系统采用双环控制,其中位置环采用自抗扰控制,电流环采  (本文共6页) 阅读全文>>

安徽工程大学
安徽工程大学

基于新型自抗扰控制的永磁同步电机控制系统的研究

永磁同步电机因其结构特点具有功率密度高、定位精度高、响应速度快等优点,广泛应用于工业生产领域,但是永磁同步电机具有强耦合,非线性等不良因素,所以需要较好的控制策略。一般的控制方法难以对其进行有效地控制。本论文将自抗扰控制器作用于永磁同步电机伺服系统,可以有效的提高永磁同步电机的抗干扰能力和控制精度。首先,根据永磁同步电机的物理结构,经过合理的假设与简化。对建立的永磁同步电机数学模型进行分析,从而得出永磁同步电机中存在强耦合、非线性等不良因素的原因;从而得到永磁同步电机在三相静止坐标系下的数学模型,经过坐标变换得到永磁同步电机在两项旋转坐标系下的数学模型。其次,本文阐述了传统自抗扰控制器的原理,分别详细叙述了各部分的组成和作用。由于传统自抗扰控制器中存在非线性函数在原点处不可导,会导致系统出现高频振颤等不可控因素。所以使用插值拟合的方法构造新型非线性函数,使之在原点和分界点处可导,并将新型非线性函数作用于自抗扰控制器得到改进型自抗...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京理工大学
北京理工大学

基于自抗扰和分数阶PD控制的永磁同步电机伺服控制策略研究

永磁同步电机转子为永磁体,定子为三相绕组。它运行可靠、控制方便、损耗小,被广泛应用于交流伺服系统中。由于电机模型的不确定性和强耦合性,以及运行过程中参数变化、负载扰动等因素,影响了永磁同步电机在伺服系统中获得较高的性能。本文基于此背景将分数阶PD μ控制器、自抗扰控制技术以及矢量控制技术相结合,提出永磁同步电机伺服控制系统实现更高控制性能的控制策略及设计方法。本文首先简述了矢量控制的基本原理,以及永磁同步电机在dq旋转坐标系下的数学模型,同时介绍了在矢量控制中使用的SVPWM调制技术和SVPWM快速实现的方法。然后介绍自抗扰控制技术的原理及线性调参的方法,针对线性自抗扰的控制性能过度依赖扩张状态观测器这一问题进行了分析,提出用分数阶PD μ控制器替代整数阶PD控制器这一控制策略。分析分数阶PD μ控制器的原理及动态性能,针对永磁同步电机伺服控制系统,提出在速度控制中采用扩张状态观测器观测系统扰动,用分数阶PD μ控制器作为反馈控...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

内置式永磁同步电机伺服系统的自抗扰控制研究

随着社会的快速发展、工业自动化程度的日益提高,人们对高性能伺服产品的需求也越来越大。内置式永磁同步电机因其结构简单、可靠性高、体积小、重量轻、功率密度高、损耗低、效率高、调速范围宽等优点而在伺服市场中获得了广泛的应用。然而,内置式永磁同步电机伺服系统是一种非线性、强耦合的时变控制系统,系统运行过程中不仅会受到外在扰动的影响,电机参数也容易随温度发生变化。因此,如何获得良好的系统动态响应、抑制各类扰动的影响,受到了各研究机构和学者的广泛关注。本文针对内置式永磁同步电机伺服系统运行过程中的抗扰动问题和动静态性能进行了深入研究。首先,本文介绍了伺服系统的发展历程和研究现状,阐述了内置式永磁同步电机伺服系统的常用的控制方法及其优点和不足。接着,介绍了内置式永磁同步电机数学模型、最大转矩电流比矢量控制策略,重点研究了自抗扰控制技术的工作原理和常用数学形式。其中,自抗扰控制器包含三个部分:跟踪微分器、状态误差反馈控制律和扩张状态观测器。其次...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

基于改进型ESO的永磁同步电机自抗扰滑模位置伺服控制研究

永磁同步电机具有结构简单、体积小、能量密度高、损耗低、维护简单等特点,在市场中占有了极大比例。在现代高性能伺服控制系统中,为实现高精度的控制效果,将永磁同步电机作为了控制对象。先进伺服电机控制技术和高精密高性能数字信号处理器的应用,在永磁同步电机伺服控制系统占有重要意义。自抗扰控制和滑模控制在永磁同步电机伺服控制系统中取得了良好的控制效果。自抗扰控制在经典PID控制的基础上,有效地解决了系统的非线性和不确定性问题,具有不依赖于被控对象的具体数学模型的优点。而滑模控制中的滑动模态具有不变性,有良好的鲁棒性,这在工程应用中有非常好的实用性。因此将改进型自抗扰控制与滑模控制相结合,融合各自的优点,提高闭环系统的性能,以提高永磁同步电机伺服系统的控制性能。首先,由永磁同步电机的物理结构出发,为了降低永磁同步电机在进行模型分析时的难度,对其进行一定的假设与简化。分析了永磁同步电机在自然坐标系、静止坐标系和旋转坐标系下的三种模型,以及坐标变...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东科技大学
山东科技大学

永磁同步电机伺服系统的自抗扰控制策略研究

永磁同步电机(PMSM)因其结构简单、工作效率高、适用范围广、运行平稳等优势,已经成为位置伺服系统主流之选。普遍使用的双闭环伺服系统在定位过程中,其速度往往无法掌控。这会影响伺服系统的控制精度,同时也会给系统带来安全隐患。为解决这种问题,本文将三闭环控制应用于位置伺服系统。在实际应用中,采用传统控制方式的伺服系统,其位置跟踪速度和跟踪精度往往达不到较高的要求。许多不确定的系统内部和外部的参数变化将会影响伺服系统的性能,使其抗扰动能力较弱。这使得伺服系统的控制性能受到了很大的限制。因此,能够快速有效地抑制各种未知扰动,并提高伺服系统位置跟踪的快速性和准确性,最终制造出先进的高性能伺服系统意义重大。文章的开始部分推导了永磁同步电机数学模型,然后分析了系统的矢量控制过程。通过对传统PI控制位置伺服系统进行仿真分析,得知传统PI控制其快速性和无超调性之间存在矛盾,且对系统内外参数变化的抗扰动能力差。在伺服系统定位精度和跟踪速度方面,PI...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>