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高性能交流伺服系统的研究与开发

陈晓青  
【摘要】:本文主要论述了交流伺服系统的发展历史和技术现状。研究了交流永磁同步电机伺服系统的数学模型和控制方法,从工程应用的角度出发,研究了高性能交流伺服系统的体系结构,软硬件设计原理,提高伺服系统控制精度与性能的策略。 本文较详细地分析了交流永磁同步电机的数字模型,从工程应用的角度分析研究了解耦控制的不同方式及其解耦控制效果,指出电流比例型解耦控制的有效性。 本文提出了基于16位高性能单片微型计算机80C196的数模混合型高性能交流伺服系统的软硬件实现方案。论述了面向工业对象的系统设计原理与方法。并给出了本文系统工业应用的情况。 在分析影响交流伺服系统性能的基础上,提出了改善系统精度的方法,给出了负载力矩和瞬时转速的估计模型,研究了低速运行时的补偿预测控制,提高了伺服系统低速稳定运行的范围。 本文在讨论常规伺服系统设计方法的基础上,尝试用人工神经网络的自学习能力,解决交流伺服系统中的非线性、不确定性和参数时变的问题。提出了基于动态递归神经网络的交流伺服系统自适应极点配置控制和基于神经网络逆动力学模型的伺服系统预测控制两种控制策略。给出了系统仿真与实验结果,表明了它们的可行性和有效性。


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