收藏本站
《南京理工大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

考虑齿隙及不确定性效应的永磁交流伺服系统高性能控制策略研究

路晖  
【摘要】:为了克服齿隙对机电系统传动性能的影响,本文以三相交流永磁同步电机(PMSM)为控制对象,分析了永磁同步电机的结构并建立数学模型,选取死区模型来表现齿隙的传动作用,运用Matlab/Simulink软件来验证所提出的基于齿隙补偿的反步自适应控制器补偿齿隙的有效性,通过永磁同步电机交流伺服系统实验平台,对基于齿隙补偿的反步自适应控制和PID控制两种控制方法进行实验对比,通过实验结果进一步考核所提出的基于齿隙补偿的反步自适应控制器补偿齿隙的有效性。依据自适应控制理论提出基于齿隙补偿的反步自适应控制策略。首先对永磁同步电机结构进行分析,建立了三相静止坐标系以及两相旋转坐标系下的永磁同步电机的数学模型;通过分析在实际应用过程中永磁同步电机的几种控制方式,选用转矩控制型永磁交流伺服系统的矢量控制策略;兼顾PMSM伺服系统参数不确定性效应,构建其数学模型,采用非线性反推控制,设计自适应鲁棒反步控制器,运用Matlab/Simulink软件来验证所设计的自适应鲁棒反步控制器的有效性。然后重点研究了基于齿隙补偿的反步自适应控制策略,选取死区模型表达齿隙传动效应,建立含有齿隙的永磁交流伺服系统数学模型,对齿隙模型中主、从动轮结合处存在的阻尼系数和刚性系数等未知参数,进行在线估计,利用Lyapunov稳定性理论,采用反步控制理论,对参数的自适应律进行推导设计,最终提出了基于状态反馈的基于齿隙补偿的反步自适应控制策略。最后运用Matlab/Simulink软件来验证所提出的基于齿隙补偿的反步自适应控制器补偿齿隙的有效性,并通过永磁同步电机交流伺服系统实验平台,对基于齿隙补偿的反步自适应控制和PID控制两种控制方法进行实验对比,通过实验结果进一步考核所提出的基于齿隙补偿的反步自适应控制器补偿齿隙的有效性。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273;TM341

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 唐强;吉方;陈东生;刘广民;张连新;;压电陶瓷执行器的动态迟滞建模与零相差前馈补偿控制[J];组合机床与自动化加工技术;2015年09期
2 郭峰;;基于自适应控制的液压系统故障分析及应用[J];现代工业经济和信息化;2015年07期
3 陈甫良;;伺服系统的现状及发展趋势分析[J];科技资讯;2014年33期
4 任海鹏;何斌;;双电机驱动机床进给系统消隙控制[J];电机与控制学报;2014年03期
5 李良;谢建;黄建招;;起竖系统建模及动态面自适应滑模控制[J];系统工程与电子技术;2014年02期
6 崔家瑞;李擎;张波;刘广一;;永磁同步电机变论域自适应模糊PID控制[J];中国电机工程学报;2013年S1期
7 周向阳;张宏燕;;航空遥感惯性稳定平台齿隙非线性建模与补偿[J];仪器仪表学报;2013年08期
8 关丽荣;杨俊友;;反推控制在电机伺服控制中的研究现状与展望[J];微电机;2009年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈志勇;基于DSP的永磁同步电动机伺服系统研究[D];华中科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙中梁;崔玉国;刘康;万光继;赵余杰;李勇;;采用变间隔阈值PI模型的压电平台前馈控制[J];压电与声光;2017年03期
2 崔辰鹏;刘雪峰;陈子印;郝中洋;;基于粒子群优化的自适应模糊制冷控制算法[J];计算机测量与控制;2017年04期
3 孙龙飞;房立金;;基于变偏置力矩的双电机系统消隙控制方法研究[J];电机与控制学报;2017年03期
4 宋林;崔玉国;万光继;赵余杰;刘尔春;方凡;;基于阈值优化迟滞模型的压电微定位平台前馈控制[J];宁波大学学报(理工版);2017年02期
5 胡勤丰;陈威振;邱攀峰;花熙文;;适用于连续加减速的永磁同步电机模糊增益自调整PI控制研究[J];中国电机工程学报;2017年03期
6 张珍珍;彭超;邵仕泉;;基于转速差调节和模型预测控制的双电机伺服系统消隙控制[J];微电机;2017年01期
7 杨超;苑红;余岱玲;丁新平;;变论域模糊PID控制在改善DC-DC变换器非线性非最小相位系统的性能研究[J];电工电能新技术;2017年01期
8 符慧;左月飞;刘闯;张捷;;永磁同步电机调速系统的一种变给定增益PI控制器[J];电工技术学报;2017年01期
9 肖宇强;陈龙淼;;含齿隙伺服系统的反步自适应模糊滑模控制[J];机械制造与自动化;2016年06期
10 王艺忻;汪湛清;李明;张延顺;;基于滑模反演控制的稳定平台齿隙非线性补偿[J];航空精密制造技术;2016年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 路晖;考虑齿隙及不确定性效应的永磁交流伺服系统高性能控制策略研究[D];南京理工大学;2017年
2 罗达逸;基于FPGA的永磁同步电机矢量控制系统的实现[D];广东工业大学;2013年
3 毛文杰;基于DSP的PMSM伺服系统设计[D];浙江大学;2013年
4 褚福领;随动控制实验台的设计与研究[D];南京理工大学;2013年
5 马振波;基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
6 范文超;基于新型PWM整流器的交流伺服系统研究[D];兰州理工大学;2012年
7 于兆凯;基于STM32的永磁同步电机伺服系统的研究[D];浙江大学;2012年
8 韩乃莉;永磁同步电机伺服系统及工件台上位机软件设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 余文涛;永磁容错电机最优转矩控制策略的研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 孙锋利;基于DSP的随动控制系统的设计与实现[D];南京理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈威;吴益飞;杜仁慧;吴晓蓓;;双电机同步驱动伺服系统的鲁棒动态面控制[J];信息与控制;2013年05期
2 刘景林;王帅夫;;数控机床用多步进电机伺服系统控制[J];电机与控制学报;2013年05期
3 白长瑞;张舟;赵岩;;一种基于NTD的ISP框架相对角速度测量方法[J];仪器仪表学报;2012年09期
4 谢黎明;袁慧娟;靳岚;苟卫东;裴大为;;双驱滚珠丝杠进给系统温度场计算[J];机械制造;2012年02期
5 陈辉;谭永红;周杏鹏;张亚红;董瑞丽;;压电陶瓷执行器的动态模型辨识与控制[J];光学精密工程;2012年01期
6 孙杰;李旭;谷德昊;王国力;张殿华;;高精确度铝箔张力控制策略的研究与应用[J];电机与控制学报;2011年12期
7 孙莹;万秋华;佘容红;;小型光电编码器细分误差补偿法[J];电子测量与仪器学报;2011年07期
8 常国强;高勇;;齿轮啮合间隙测量方法探讨[J];计量与测试技术;2011年06期
9 于洪霞;胡静涛;;基于EKF的异步电机转速和负载转矩估计[J];仪器仪表学报;2011年02期
10 侯淑娟;刘廷辉;邓质利;马志峰;李鑫;;齿轮消隙机构在链式刀库中的应用[J];金属加工(冷加工);2010年14期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;国外永磁交流伺服系统概况[J];伺服控制;2005年05期
2 董琦;王磊;;交流伺服系统应用中的干扰及其抑制[J];一重技术;2007年04期
3 王健;;现代交流伺服系统技术和市场发展综述[J];伺服控制;2007年01期
4 ;埃斯顿交流伺服系统产品简介[J];伺服控制;2008年07期
5 李庆坚;;交流伺服系统结构及原理[J];科技信息;2010年07期
6 钱祥忠;张双宏;;全数字交流伺服系统及其应用[J];电气应用;2013年04期
7 何开源;数字式交流伺服系统的研制[J];东方电气评论;1994年02期
8 袁宏,郭淑芳,汪海英,沙茂伟;交流伺服系统的现状及发展趋势[J];沈阳工业大学学报;1995年02期
9 ;《交流伺服系统》简介[J];电气传动;1995年02期
10 洪水泉;数字化软件交流伺服系统的选用[J];航空工艺技术;1996年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈宝;;交流伺服系统的组成与发展[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
2 范毅;;高线分钢器交流伺服系统的构成及特点[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
3 何文中;曾玉金;;基于双模模糊神经控制的交流伺服系统[A];首届全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集[C];2003年
4 刘永飘;徐艳平;;TMS320F2812 DSP在永磁交流伺服系统中的应用[A];第八届全国电技术节能学术会议论文集[C];2006年
5 刘青松;岳晋萍;;基于思维进化算法优化和模糊神经网络控制的交流伺服系统[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
6 杨霞;梁中华;任敏;李强;;专家控制多模糊规则集的复合控制交流伺服系统[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
7 裘君;赵光宙;刘栋良;王家军;;交流伺服系统逆变器死区效应分析及其补偿策略[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
8 陆刘兵;吴晓蓓;陈庆伟;胡维礼;周元兵;;一种神经元控制器在特定交流伺服系统中的应用[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
9 杨明;于泳;王宏;徐殿国;;永磁同步电动机全数字化交流伺服系统[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
10 陈渝光;万沛霖;张志远;陈旭川;;双模结构模糊控制器在交流伺服系统中的应用[A];2005川渝地区自动化与电控技术学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 田印福;对无料钟高炉布料控制应用交流伺服系统的探讨[N];中国冶金报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张敏;TMT三镜交流伺服系统的低速研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
2 吴钦木;交流伺服系统可重构和网络化控制技术研究[D];华中科技大学;2007年
3 郑伟峰;交流伺服系统无时滞反馈高响应驱动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 严帅;永磁交流伺服系统及其先进控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 骆再飞;滑模变结构理论及其在交流伺服系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
6 曾玉金;高性能交流伺服系统及其复合控制策略研究[D];浙江大学;2005年
7 王少威;永磁交流伺服系统速度检测与控制研究[D];华中科技大学;2012年
8 覃海涛;交流伺服系统自调整技术研究[D];华中科技大学;2011年
9 王宏佳;微小型高性能永磁交流伺服系统研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
10 许振伟;永磁交流伺服系统及其控制策略研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓强;基于干扰估计的交流伺服系统离散时间滑模控制研究[D];东北大学;2008年
2 陈健;基于DSP的交流伺服系统及其算法研究[D];南京理工大学;2015年
3 曹振兴;辊磨机及定向仪控制系统设计与开发[D];东北大学;2013年
4 华强;基于EtherCAT总线的交流伺服控制系统的研究[D];浙江大学;2016年
5 颜凯歌;伺服式多工位转台模块化设计与实验研究[D];东南大学;2015年
6 李娜;带柔性连接负载的交流伺服系统控制技术研究[D];东南大学;2015年
7 栾富刚;大功率交流伺服系统的研究[D];冶金自动化研究设计院;2014年
8 严义科;并行控制在某大口径火箭武器中的应用研究[D];南京理工大学;2016年
9 闵浩;基于多模态控制的交流伺服系统的应用研究[D];南京理工大学;2016年
10 柳光耀;基于XMC4500永磁同步电机交流伺服系统的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026