伺服系統(tǒng)慣量識別及諧振抑制方法研究.pdf

1、伺服系統(tǒng)運行過程中的負(fù)載慣量變化容易造成經(jīng)典控制器參數(shù)的不匹配，從而導(dǎo)致控制性能惡化；柔性伺服系統(tǒng)諧振嚴(yán)重侵蝕系統(tǒng)穩(wěn)定裕度與帶寬。因此，高性能伺服系統(tǒng)需要具備負(fù)載慣量辨識及諧振抑制能力。
　　本文通過理論分析，仿真及實驗對伺服系統(tǒng)負(fù)載慣量辨識及柔性伺服系統(tǒng)諧振抑制的方法進(jìn)行了較為深入地研究。
　　首先，論文在對伺服系統(tǒng)負(fù)載慣量辨識的模型參考自適應(yīng)法（Model Reference Adaptive Method，簡稱MRA）

2、、最小二乘法（含系列衍生算法）進(jìn)行較為詳盡的理論分析的基礎(chǔ)上，利用SIMULINK軟件建立起的交流永磁同步伺服電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor，簡稱PMSM)系統(tǒng)仿真模型對這兩種辨識方法進(jìn)行了仿真研究，并在實驗室現(xiàn)有伺服系統(tǒng)試驗平臺上實現(xiàn)了基于這兩種辨識方法的實際系統(tǒng)的負(fù)載慣量辨識。研究表明：MRA辨識法的收斂速度與辨識精度不能兼顧，適用于剛性伺服系統(tǒng)緩變負(fù)載慣量的離線辨識；最小二乘辨識法收斂速

3、度快，精度高，收斂值波動小，適用于小擾動轉(zhuǎn)矩下剛性伺服系統(tǒng)快變負(fù)載慣量的在線辨識。
　　作者并提出了一種快速傅立葉變換（Fast Fourier Transform，簡稱FFT）慣量辨識法。FFT慣量辨識法原理簡單、辨識精度高。辨識實驗表明：該方法對柔性伺服系統(tǒng)負(fù)載慣量的在線辨識具有較大的實用意義。
　　其次，針對伺服系統(tǒng)柔性傳動引起的諧振現(xiàn)象，通過理論分析及實驗對無限沖擊響應(yīng)（Infinite Impulse Respon

4、se，簡稱IIR）濾波抑振法（含低通濾波法、雙二階濾波法、陷波濾波法）進(jìn)行了較為深入的研究，研究表明：在抑振的可靠性上，低通濾波法優(yōu)于陷波濾波法，陷波濾波法優(yōu)于雙二階濾波法；在提高系統(tǒng)帶寬上，陷波濾波法優(yōu)于雙二階濾波法，雙二階濾波法優(yōu)于低通濾波法。研究結(jié)論可為實際伺服系統(tǒng)中的抑振濾波器選型提供指導(dǎo)。
　　最后，本文利用SIMULINK軟件建立起了PMSM柔性伺服系統(tǒng)仿真模型，通過理論分析及計算機(jī)仿真對基于加速度觀測器的加速度反饋抑