伺服及變頻驅(qū)動(dòng)環(huán)境下測(cè)試系統(tǒng)抗干擾理論和方法研究.pdf

1、穩(wěn)定性和可靠性是評(píng)價(jià)測(cè)試系統(tǒng)性能好壞的最重要技術(shù)指標(biāo)，也是國產(chǎn)測(cè)試裝備與發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品相比最薄弱的環(huán)節(jié)所在，特別是高端測(cè)控裝備采用伺服電機(jī)、變頻調(diào)速電機(jī)取代傳統(tǒng)的交流異步電機(jī)后，在實(shí)現(xiàn)了可控性的同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的信號(hào)干擾問題。
　　 本文以伺服及變頻驅(qū)動(dòng)環(huán)境下的測(cè)試系統(tǒng)為研究對(duì)象，在理論上對(duì)干擾信號(hào)的形成機(jī)理和傳播途徑加以分析，對(duì)常用的抗干擾方法進(jìn)行了總結(jié)與優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上分別從硬件和軟件兩個(gè)角度提出了系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)方案。硬

2、件方面重點(diǎn)針對(duì)強(qiáng)電回路，對(duì)于電源濾波器、電抗器與被控伺服電機(jī)(或變頻器)等裝置，采用合理的布局及控制參數(shù)，結(jié)合光電隔離技術(shù)、屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)及PCB板的抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)等方法，達(dá)到消弱干擾源、破壞干擾信號(hào)的傳播路徑，從而最終達(dá)到減小和消除干擾信號(hào)的目的；軟件方面則主要研究了采用小波分析法對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和降噪的方法。同時(shí)在數(shù)據(jù)采集上采取了比較取舍法與小波算法相結(jié)合的方法來完成反饋數(shù)據(jù)的讀取，用于實(shí)現(xiàn)重要的數(shù)據(jù)的保護(hù)、系統(tǒng)與外部設(shè)備通訊的穩(wěn)

3、定性和程序自診斷運(yùn)行等。
　　 本文以dSPACE仿真控制系統(tǒng)為研究平臺(tái)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成，針對(duì)各組成環(huán)節(jié)建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，包括串級(jí)PID控制器、低通濾波器、伺服回路中的位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)等。利用dSPACE具有的在線測(cè)試功能，在實(shí)際硬件電路中調(diào)節(jié)模型的控制參數(shù)值，如串級(jí)PID調(diào)解器、濾波器、位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)及各環(huán)路的反饋增益等多達(dá)17個(gè)參數(shù)，然后根據(jù)傳輸信號(hào)的波形曲線對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的工作性能和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。