基于永磁同步電機的高精度電液伺服系統(tǒng)設計.pdf

1、電液控制系統(tǒng)作為一種機—電—液復合控制系統(tǒng)，具有效率高、帶載能力強、響應速度快、功率密度大等優(yōu)點，在現(xiàn)代民用領域和軍事領域有廣泛應用。本課題研究的基于永磁同步電機的電液伺服系統(tǒng)通過調節(jié)伺服電機的轉速來控制定量泵的轉速，進而實現(xiàn)精確的速度流量控制和壓力控制。它克服了普通泵控電液系統(tǒng)和閥控電液系統(tǒng)成本高、效率低、維護困難等不足，具有成本低、控制精度高、調速范圍寬、節(jié)能效果好、自動化程度高等優(yōu)點。并針對影響電液伺服系統(tǒng)性能的兩個主要問題——負

2、載參數變化和壓力脈動，提出了新的解決方法，通過實驗驗證了方法的有效性。
　　本文首先介紹了系統(tǒng)的軟硬件整體方案，建立了電液伺服系統(tǒng)平臺。并針對永磁同步電機控制算法進行了研究，建立了基于磁場定向矢量控制的永磁同步電機SVPWM仿真模型，為完成高性能電液伺服系統(tǒng)的速度控制和壓力控制奠定了基礎。
　　液壓系統(tǒng)具有明顯的非線性特點，系統(tǒng)參數的變化嚴重影響了系統(tǒng)的壓力控制性能。本課題對液壓被控系統(tǒng)建模分析，針對其特點提出了一種參數辨識

3、方法，辨識出表征系統(tǒng)暫穩(wěn)態(tài)性能的主要參數。并利用辨識結果，在PID控制器中對負載進行補償，將非線性負載等效為線性負載，提高系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。該方法簡單有效且易于實現(xiàn)，有利于工業(yè)生產智能化和自動化的實現(xiàn)。
　　對電液伺服系統(tǒng)平臺主要參數進行測定，針對電流環(huán)、速度環(huán)和壓力環(huán)分別設計調節(jié)器，通過合理設計控制系統(tǒng)使電液伺服系統(tǒng)具有合適的帶寬、較高的穩(wěn)態(tài)精度以及良好的抗擾性能，完成流量控制和壓力控制并達到良好的暫穩(wěn)態(tài)性能。