交流伺服系統(tǒng)高速定位控制的研究.pdf

1、當(dāng)今，交流伺服系統(tǒng)已經(jīng)取代直流伺服系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著集成電路制造技術(shù)、芯片封裝技術(shù)以及微機(jī)電應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，高速定位控制技術(shù)成為研究高性能交流伺服系統(tǒng)的必然趨勢。針對交流伺服系統(tǒng)的高速定位控制，目前在指令跟蹤、系統(tǒng)響應(yīng)、抗干擾性等方面還存在許多不足。因此，本文圍繞怎樣解決這些不足而展開研究，在理論指導(dǎo)和工程應(yīng)用方面具有重要的意義。
　　首先，為研究交流伺服系統(tǒng)的控制性能，本文根據(jù)交流伺服控制原理和電機(jī)控制模型設(shè)

2、計了由電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)控制構(gòu)成的三閉環(huán)全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，并通過對三環(huán)控制的仿真，詳細(xì)分析了各個控制參數(shù)對系統(tǒng)性能的具體作用和影響。
　　然后，為提高高速定位控制性能，本文針對傳統(tǒng)矢量控制中三相脈寬調(diào)制存在的不足，提出采用電壓最優(yōu)化算法進(jìn)行空間矢量脈寬調(diào)制，通過仿真分析驗證了該方法能夠使電機(jī)母線電壓得以充分利用，從而提高電流環(huán)的控制性能。同時，為提高機(jī)械環(huán)的控制性能，分別設(shè)計了前饋控制和二自由度控制結(jié)構(gòu)，并通過與傳統(tǒng)PI

3、D控制的仿真對比，驗證了這種控制策略可以有效提高指令跟蹤特性和抗干擾性能。
　　最后，為進(jìn)行實(shí)際試驗來驗證交流伺服系統(tǒng)的高速定位控制性能，本文先根據(jù)系統(tǒng)控制流程設(shè)計了控制程序總體結(jié)構(gòu)，并通過編程實(shí)現(xiàn)了控制計算算法；之后搭建了由伺服控制器、永磁同步電機(jī)、磁電編碼器以及直線位移平臺組成的定位控制試驗系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了對直線位移平臺的高速定位控制試驗。試驗結(jié)果表明，本文所研究的交流伺服控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對實(shí)際位移平臺的高速定位控制，