基于Anti-Windup永磁同步伺服系統(tǒng)控制參數(shù)自整定技術(shù)研究.pdf

1、隨著稀土永磁材料和交流電機控制技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化永磁同步伺服系統(tǒng)在高精、高速的運動控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，經(jīng)典PI控制仍是永磁同步伺服系統(tǒng)中最為廣泛采用的控制方式，而系統(tǒng)的控制性能與其控制參數(shù)有直接關(guān)系。本論文旨在為永磁同步伺服系統(tǒng)提供一種控制參數(shù)自整定方法，以滿足其智能化的發(fā)展需求。
　　實際應(yīng)用中的永磁同步伺服系統(tǒng)，其 PI控制器的非線性結(jié)構(gòu)會引起積分飽和現(xiàn)象，進而導(dǎo)致系統(tǒng)控制性能下降。本文針對非線性

2、 PI控制器的積分飽和問題，在傳統(tǒng)反計算跟蹤 AW方法基礎(chǔ)上，研究一種新型的基于反計算思想的AW方法。該AW方法可根據(jù)PI控制器的輸入輸出狀態(tài)自動調(diào)整控制器的反饋支路參數(shù)，克服了傳統(tǒng)反計算跟蹤 AW方法由于反饋支路參數(shù)固定所引起的問題：參數(shù)設(shè)置偏大導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)出現(xiàn)提前退飽和現(xiàn)象，參數(shù)設(shè)置偏小導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)出現(xiàn)非期望的超調(diào)。通過對比仿真與實驗，驗證該新型 AW方法的優(yōu)越性。該 AW方法可有效降低 PI控制器的非線性因素對永磁同步伺服系統(tǒng)控制

3、性能的不利影響，進而降低控制參數(shù)整定的難度。
　　在PI控制器 AW設(shè)計基礎(chǔ)上，本文進一步研究永磁同步伺服系統(tǒng)控制參數(shù)的自整定方法。鑒于伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量對速度環(huán)控制性能有重要影響，在對系統(tǒng)控制參數(shù)進行整定之前，先介紹一種轉(zhuǎn)動慣量的離線辨識方法。利用經(jīng)典控制理論對永磁同步伺服系統(tǒng)控制模型進行化簡分析，根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量的辨識結(jié)果，對伺服系統(tǒng)電流環(huán)及速度環(huán)的控制參數(shù)進行設(shè)計。以設(shè)計參數(shù)作為初始控制參數(shù)，通過對特定速度給定下系統(tǒng)的速度響應(yīng)進行