交流伺服系統(tǒng)中電流控制器的參數(shù)自整定與設(shè)計.pdf

1、本文以數(shù)字交流永磁伺服系統(tǒng)為平臺,對其電流環(huán)的動態(tài)性能進行了研究。電流環(huán)作為伺服系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)節(jié),其動態(tài)性能的好壞是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文以提高交流永磁伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能為目的,從動態(tài)解耦、電壓抗飽和及PI控制器參數(shù)自整定三個方面對電流環(huán)進行了研究和設(shè)計。
　　 本文首先介紹了課題的研究背景,以及相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后對永磁同步電動機在dq坐標系下的數(shù)學(xué)模型和控制原理進行了說明,并且建立了交流永磁伺服系統(tǒng)的MATLAB仿真模

2、型,通過實驗驗證了所建模型的穩(wěn)定性與可靠性。
　　 由于矢量控制未能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩電流和勵磁電流兩個分量之間的動態(tài)解耦控制,本文在比較了幾種動態(tài)解耦的方法之后,采用了優(yōu)勢比較明顯的雙PI動態(tài)解耦的方法。仿真實驗中通過對幾種動態(tài)狀況下動態(tài)解耦方法的比較,得出雙PI動態(tài)解耦方法效果明顯并且對電機參數(shù)變化不敏感等結(jié)論。物理實驗中進行了啟動加速實驗,兩個電流分量動態(tài)耦合程度減小,上升時間也有了約5％的提高。
　　 直流電壓有限的電壓源

3、型逆變器容易導(dǎo)致電壓飽和現(xiàn)象的發(fā)生,本文對反計算法進行改進后,運用到了電壓抗飽和處理中,然后與動態(tài)解耦結(jié)合起來,通過補償減小了抗飽和設(shè)計對動態(tài)解耦的影響。仿真實驗中,對幾種抗飽和方法的效果進行了比較,得到了本文中提出的抗飽和設(shè)計效果明顯而且對動態(tài)解耦控制影響小的結(jié)論。物理實驗中,加入電壓抗飽和設(shè)計后,在發(fā)生電壓飽和現(xiàn)象時電流的振蕩幅度減小,系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高。
　　 由于普通的PI控制器很難滿足伺服系統(tǒng)各種工況下的性能要求,本文對