交流伺服系統(tǒng)控制參數(shù)自整定策略研究.pdf

1、交流伺服系統(tǒng)的性能與其控制參數(shù)密切相關(guān)，為了獲得滿意的伺服性能，必須對設(shè)置的控制參數(shù)進(jìn)行整定。自整定不僅是完成伺服系統(tǒng)控制參數(shù)整定過程的高效途徑，使其在運(yùn)行前能快速得到滿足要求的控制參數(shù)，而且使其能在運(yùn)行過程中根據(jù)被控對象特征的變化對控制參數(shù)進(jìn)行在線校正，使伺服系統(tǒng)的性能始終保持最優(yōu)。
　　 進(jìn)行交流伺服系統(tǒng)控制參數(shù)自整定策略研究，是提高伺服系統(tǒng)運(yùn)行效率和性能的迫切需要，具有重要意義。
　　 本文以獲取交流伺服系統(tǒng)控制參

2、數(shù)自整定策略為目標(biāo)，結(jié)合國家科技重大專項(xiàng)“全數(shù)字高性能通用驅(qū)動裝置、交流伺服電機(jī)和主軸電機(jī)”、國家自然科學(xué)基金“數(shù)控機(jī)床高速高精運(yùn)動的傅立葉頻域控制方法研究”、“基于特征的數(shù)控機(jī)床運(yùn)動控制參數(shù)自整定策略研究”等項(xiàng)目，主要完成了下述研究：
　　 1.對伺服系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)進(jìn)行分析，根據(jù)伺服系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，分別建立了電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)三層控制環(huán)節(jié)對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，利用建立的數(shù)學(xué)模型，對各層環(huán)節(jié)的控制參數(shù)整定過程進(jìn)行了分析，

3、獲得伺服系統(tǒng)控制參數(shù)自整定策略研究的理論依據(jù)。
　　 2.分別對伺服系統(tǒng)控制參數(shù)自整定過程中的三個環(huán)節(jié)：伺服系統(tǒng)被控對象特征辨識、伺服系統(tǒng)控制性能評價(jià)方法、控制參數(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，得到進(jìn)行控制參數(shù)自整定研究的理論基礎(chǔ)。
　　 3.提出了一組伺服系統(tǒng)控制參數(shù)離線自整定策略：使電機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)，以q 軸電流的階躍響應(yīng)過渡指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)，通過對電流環(huán)控制參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)完成電流環(huán)控制參數(shù)整定過程；對速度環(huán)誤差信號進(jìn)行傅立葉變換，利

4、用誤差信號的頻譜特性及其他相關(guān)參數(shù)，對陷波濾波器參數(shù)進(jìn)行整定；對速度環(huán)被控對象特征進(jìn)行非線性重構(gòu)，以重構(gòu)結(jié)果作為速度環(huán)控制參數(shù)整定的參考模型，通過對參考模型的控制參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)完成速度環(huán)控制參數(shù)整定過程；利用位置環(huán)控制參數(shù)對跟蹤誤差的不同影響特性，先后對位置比例增益和位置前饋增益進(jìn)行尋優(yōu)，完成位置環(huán)控制參數(shù)整定過程。
　　 4.提出了一組伺服系統(tǒng)控制參數(shù)在線自校正策略：通過對速度環(huán)被控對象的近似模型進(jìn)行在線辨識，利用辨識模型對速度