永磁同步電機伺服系統(tǒng)的自抗擾控制策略研究.pdf

1、永磁同步電機（PMSM)因其結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、適用范圍廣、運行平穩(wěn)等優(yōu)勢，已經(jīng)成為位置伺服系統(tǒng)主流之選。普遍使用的雙閉環(huán)伺服系統(tǒng)在定位過程中，其速度往往無法掌控。這會影響伺服系統(tǒng)的控制精度，同時也會給系統(tǒng)帶來安全隱患。為解決這種問題，本文將三閉環(huán)控制應(yīng)用于位置伺服系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中，采用傳統(tǒng)控制方式的伺服系統(tǒng)，其位置跟蹤速度和跟蹤精度往往達不到較高的要求。許多不確定的系統(tǒng)內(nèi)部和外部的參數(shù)變化將會影響伺服系統(tǒng)的性能，使其抗擾動能力較弱

2、。這使得伺服系統(tǒng)的控制性能受到了很大的限制。因此，能夠快速有效地抑制各種未知擾動，并提高伺服系統(tǒng)位置跟蹤的快速性和準確性，最終制造出先進的高性能伺服系統(tǒng)意義重大。
　　文章的開始部分推導(dǎo)了永磁同步電機數(shù)學(xué)模型，然后分析了系統(tǒng)的矢量控制過程。通過對傳統(tǒng)PI控制位置伺服系統(tǒng)進行仿真分析，得知傳統(tǒng)PI控制其快速性和無超調(diào)性之間存在矛盾，且對系統(tǒng)內(nèi)外參數(shù)變化的抗擾動能力差。在伺服系統(tǒng)定位精度和跟蹤速度方面，PI的表現(xiàn)也不是很理想。針對系統(tǒng)

3、PI算法的局限性，本設(shè)計將自抗擾控制（ADRC）應(yīng)用于伺服系統(tǒng)中。
　　其次，研究了ADRC在PMSM雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，完成了基于一階自抗擾控制器的速度環(huán)設(shè)計?？紤]到系統(tǒng)內(nèi)外參數(shù)變化時，自抗擾控制器對系統(tǒng)模型的估計負擔(dān)過大，采用模型補償?shù)姆椒▽刂破鬟M行優(yōu)化。相比于PI控制，采用模型補償法和自抗擾控制相結(jié)合的控制策略，其結(jié)果有效減少了調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間和跟蹤誤差，同時提高了系統(tǒng)對內(nèi)外干擾的抵抗能力。
　　文中最后將