基于頻率域的伺服系統建模、分析與控制.pdf

1、永磁同步電機廣泛應用于社會生產、國防科技、航空航天等領域，在人類發(fā)展和社會進步中扮演著重要角色。在以往對永磁同步電機的分析和研究中，多采用時域狀態(tài)方程模型。直接在時間域中對系統進行分析，可以得到系統時間響應的全部信息，概念簡單，容易理解。而頻域中的頻率特性有著明確的物理意義，方便和系統的結構、參數聯系起來，很多時域無法看到的現象在頻域中卻一目了然，方便對一些參數和部件進行調整，進而改善閉環(huán)系統的性能。進行永磁同步電機頻域建模、分析與控制

2、的研究可以將頻域分析的優(yōu)勢應用到工程中，簡化建模、分析以及控制器設計過程，便于在實際工程中進行應用和推廣。
　　本文首先從永磁同步電機的基本結構和工作原理出發(fā)，推導了永磁同步電機的時域模型和頻域模型，討論了永磁同步電機的矢量控制方案，分析了影響模型不確定性的幾個因素。然后設計了計算量小、操作簡單的實驗法獲得系統頻率特性的方法，并用迭代的方式改進了由頻率特性辨識傳遞函數的方法，提高了辨識精度。接下來研究了基于已獲得的系統速度環(huán)模型，

3、方便快速地從頻率域角度進行控制器設計的方法。對PID控制器在頻率域進行了分析，然后研究提出了基于頻域控制指標的PID控制器參數整定法與基于極點配置的PID控制器參數整定方法，簡化了調參過程，易于學習，實用性強。最后介紹了帶柔性連接伺服系統的基本特征，并對其數學模型進行了推導。將上述提出的頻域建模方法推廣到了帶柔性連接伺服系統中，得到了諧振頻率、幅值和相位等信息，驗證了所提方法的通用性和有效性，為后續(xù)控制器增益、濾波器以及陷波器參數設計提