考慮齒隙及不確定性效應(yīng)的永磁交流伺服系統(tǒng)高性能控制策略研究.pdf

1、為了克服齒隙對(duì)機(jī)電系統(tǒng)傳動(dòng)性能的影響，本文以三相交流永磁同步電機(jī)(PMSM)為控制對(duì)象，分析了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)并建立數(shù)學(xué)模型，選取死區(qū)模型來表現(xiàn)齒隙的傳動(dòng)作用，運(yùn)用Matlab/Simulink軟件來驗(yàn)證所提出的基于齒隙補(bǔ)償?shù)姆床阶赃m應(yīng)控制器補(bǔ)償齒隙的有效性，通過永磁同步電機(jī)交流伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)基于齒隙補(bǔ)償?shù)姆床阶赃m應(yīng)控制和PID控制兩種控制方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步考核所提出的基于齒隙補(bǔ)償?shù)姆床阶赃m應(yīng)控制器補(bǔ)償齒隙的有

2、效性。依據(jù)自適應(yīng)控制理論提出基于齒隙補(bǔ)償?shù)姆床阶赃m應(yīng)控制策略。
　　首先對(duì)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，建立了三相靜止坐標(biāo)系以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型;通過分析在實(shí)際應(yīng)用過程中永磁同步電機(jī)的幾種控制方式，選用轉(zhuǎn)矩控制型永磁交流伺服系統(tǒng)的矢量控制策略;兼顧PMSM伺服系統(tǒng)參數(shù)不確定性效應(yīng)，構(gòu)建其數(shù)學(xué)模型，采用非線性反推控制，設(shè)計(jì)自適應(yīng)魯棒反步控制器，運(yùn)用Matlab/Simulink軟件來驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)魯棒反步控制

3、器的有效性。
　　然后重點(diǎn)研究了基于齒隙補(bǔ)償?shù)姆床阶赃m應(yīng)控制策略，選取死區(qū)模型表達(dá)齒隙傳動(dòng)效應(yīng)，建立含有齒隙的永磁交流伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，對(duì)齒隙模型中主、從動(dòng)輪結(jié)合處存在的阻尼系數(shù)和剛性系數(shù)等未知參數(shù)，進(jìn)行在線估計(jì)，利用Lyapunov穩(wěn)定性理論，采用反步控制理論，對(duì)參數(shù)的自適應(yīng)律進(jìn)行推導(dǎo)設(shè)計(jì)，最終提出了基于狀態(tài)反饋的基于齒隙補(bǔ)償?shù)姆床阶赃m應(yīng)控制策略。
　　最后運(yùn)用Matlab/Simulink軟件來驗(yàn)證所提出的基于齒隙補(bǔ)償?shù)?/p>