高性能永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、目前數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)多采用永磁同步電機(jī)(PMSM)伺服系統(tǒng),進(jìn)給系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的位置控制,所以伺服系統(tǒng)的性能與進(jìn)給系統(tǒng)的性能息息相關(guān)。研究高性能的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)控制策略,可以提高進(jìn)給系統(tǒng)的切削精度與工作效率,本論文針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了如下研究:
　　首先,建立永磁同步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)方程,分析能滿足進(jìn)給系統(tǒng)性能要求的PMSM矢量控制方案以及電流控制方案。針對(duì)PMSM的機(jī)械電氣參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)電流控制器、

2、速度控制器以及位置控制器的影響,提出了適合進(jìn)給系統(tǒng)的同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方案。
　　其次,為了提高進(jìn)給系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)能力,論文采用降階觀測(cè)器測(cè)量負(fù)載波動(dòng),并補(bǔ)償?shù)诫娏鳝h(huán)中的設(shè)計(jì)方案。降階負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器相比全階負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好。從仿真和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度驗(yàn)證,加入電流環(huán)前饋補(bǔ)償后,由于負(fù)載突增突減而引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)被充分抑制。
　　再次,為了解決PID控制器響應(yīng)時(shí)間和超調(diào)之間的矛盾,提出一種PI-PD控制器,仿真和實(shí)驗(yàn)