高精度全閉環(huán)伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們逐步認(rèn)識到：機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r是衡量一個國家機(jī)械工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。然而，我國同工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，機(jī)電一體化技術(shù)還比較落后。運(yùn)動控制技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的核心部分。因此，對運(yùn)動控制技術(shù)作深入細(xì)致的研究，把握國內(nèi)外運(yùn)動控制技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)，提高運(yùn)動控制技術(shù)水平，對提高我國的機(jī)電一體化技術(shù)具有至關(guān)重要的意義，也是擺在我們面前的一個重大課題。本文給出了運(yùn)動控制的概念，闡述了運(yùn)動控制系統(tǒng)的組成和分類，綜述

2、了運(yùn)動控制技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并對運(yùn)動控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。其主要內(nèi)容包括以下幾個方面。 1.從永磁同步交流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型著手，逐步深入到伺服系統(tǒng)中的控制器，控制技術(shù)，對交流伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。基于永磁同步電機(jī)(PMSM)的解耦狀態(tài)方程，將滑模變結(jié)構(gòu)控制方法(SMC)引入到對永磁同步交流電機(jī)(PMSM)位置環(huán)和速度環(huán)的設(shè)計中。并且，將單段滑模線控制擴(kuò)展成包括加速段、恒速段和減速段的完全滑動軌跡控制。仿真實(shí)驗(yàn)表

3、明：與傳統(tǒng)的PID控制算法相比，利用該控制方案使得系統(tǒng)具有良好的快速性、定位無超調(diào)；同時，提高系統(tǒng)的精度和魯棒性。 2.優(yōu)化軌跡規(guī)劃算法能夠提高運(yùn)動控制系統(tǒng)的速度和精度。本文研究了直線、S曲線、指數(shù)曲線等軌跡規(guī)劃算法；給出了每種算法的詳細(xì)推導(dǎo)公式并通過Matlab仿真得到了各種算法相應(yīng)的加速度、速度和位移曲線，分析了各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。本文還針對多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)探討了直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)算法，同時分析了多軸運(yùn)動的精度問題。

4、3.開放式運(yùn)動控制系統(tǒng)是整個運(yùn)動控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。在開放式運(yùn)動控制系統(tǒng)中，運(yùn)動控制器是核心。本文介紹了多軸運(yùn)動控制卡(PMAC)，研究了PID+速度/加速度前饋的控制算法。利用PEWIN軟件，對系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行了校正和調(diào)整，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)特性，改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。 4.為了提高由PMAC組成的半閉環(huán)系統(tǒng)的定位精度，本文首先簡要介紹了基于PMAC半閉環(huán)系統(tǒng)的組成及原理，分析了系統(tǒng)定位誤差產(chǎn)生的原因；然后利