PMSM伺服系統(tǒng)控制器參數(shù)自整定及優(yōu)化.pdf

1、交流永磁同步電機（PMSM）伺服驅(qū)動器在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用時，控制器參數(shù)的人工手動調(diào)整過于繁瑣、并且控制效果也無法保證。針對這一問題，本文提出一整套PMSM伺服驅(qū)動器參數(shù)自整定及優(yōu)化的方法，設(shè)計了兩種全新的轉(zhuǎn)動慣量辨識方法，又分別采用間接法和直接法設(shè)計出轉(zhuǎn)矩控制器和速度控制器PI參數(shù)的整定公式，針對速度控制器PI參數(shù)直接按整定公式配置后的控制效果不能完全保證最優(yōu)的問題，本文又提出一種全新的速度控制器PI參數(shù)控制效果評價以及相應(yīng)的微調(diào)優(yōu)化方法。

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　　本文提出的PMSM伺服驅(qū)動器參數(shù)自整定方法屬于一種基于對象參數(shù)模型的整定方法，在參數(shù)整定之前需要辨識永磁電機和負載總的轉(zhuǎn)動慣量，并相應(yīng)自動配置合適的速度控制器PI參數(shù)，最后經(jīng)過參數(shù)的微調(diào)優(yōu)化過程使伺服系統(tǒng)具有優(yōu)越的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性，整個過程無須工作人員參與，快捷方便。本文對PMSM伺服驅(qū)動器速度控制器參數(shù)自整定進行了深入的研究，雖然本文是基于交流永磁系統(tǒng)進行闡述的，但是本文所提出的參數(shù)自整定理論也適用于交流異步電機等系統(tǒng)。

3、
　　本文分別提出基于三角波速度指令轉(zhuǎn)動慣量辨識和基于正弦波位置指令轉(zhuǎn)動慣量辨識方法，與另外一種基于恒定轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)動慣量辨識相比，這兩種方法具有易于實現(xiàn)、測量結(jié)果準確、辨識過程電機旋轉(zhuǎn)的行程短和抗干擾和噪聲能力強等優(yōu)點。
　　本文提出三個可以衡量PI參數(shù)控制效果優(yōu)劣的評價公式，在通過PI參數(shù)整定公式計算得到初步PI參數(shù)后，不再是以傳統(tǒng)的速度階躍響應(yīng)曲線的阻尼、峰值、振蕩時間等作為PI參數(shù)優(yōu)化的標準，而是使電機速度按照三角波