交流永磁同步電機控制系統(tǒng)的伺服動剛度分析.pdf

1、飛速發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)對伺服電機提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的直流電機已經(jīng)不能再滿足現(xiàn)代高精度加工的要求，永磁同步電機（PMSM）以其諸多的優(yōu)點正在逐步代替直流電機成為各種伺服場合的首選，然而，永磁同步電機容易受到外部負載擾動和控制系統(tǒng)參數(shù)的影響，如果控制系統(tǒng)參數(shù)選擇不當(dāng)，就會導(dǎo)致系統(tǒng)伺服動剛度降低，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，甚至產(chǎn)生機械顫動，使得加工精度大幅下降，這就需要研究控制系統(tǒng)參數(shù)和外部負載對伺服動剛度的影響，在考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性和硬件條件的前提下

2、選擇最優(yōu)參數(shù)取值，提高伺服動剛度。本文分別從頻域、線性關(guān)系和時域三個角度分析了控制系統(tǒng)參數(shù)及外部負載對伺服動剛度的影響規(guī)律，為這些重要參數(shù)的選取提供理論依據(jù)，文章的主要內(nèi)容如下：
　　分析伺服控制系統(tǒng)的物理模型，由各物理模型得到各部分的數(shù)學(xué)模型，進而逐步推導(dǎo)出了整個控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)框圖，在此基礎(chǔ)上運用Bode圖方法分析了控制系統(tǒng)參數(shù)和伺服動剛度之間的關(guān)系，從 Bode圖中可以在頻域內(nèi)直觀地看到系統(tǒng)在受到不同頻率擾動時參數(shù)對伺服動

3、剛度的影響趨勢。
　　為了得到在特定頻率擾動下控制系統(tǒng)參數(shù)和伺服動剛度之間的線性關(guān)系，由伺服動剛度定義推導(dǎo)出伺服動剛度表達式，在此基礎(chǔ)上通過Matlab軟件編程得到了在特定頻率擾動下控制系統(tǒng)參數(shù)和伺服動剛度幅值之間的線性關(guān)系圖。
　　伺服動剛度的大小不是一個定值，而是隨著時間而變化的。在 Simulink中建立仿真模型，繼而在時域中分析影響伺服動剛度的因素以及在特定控制系統(tǒng)參數(shù)下伺服動剛度隨時間的變化，利用此方法能夠直接觀測