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文檔簡介
1、隨著控制理論、電子技術(shù)、機械制造技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,高精度運動控制廣泛地用于工業(yè)機器人、超精密機床和精密光電跟蹤系統(tǒng)等設(shè)備中。而永磁同步電動機(PMSM)因其具有體積小、可靠性高、伺服性能優(yōu)良等特點,在高精度運動控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
對于有高跟蹤精度和運動平穩(wěn)性要求的伺服系統(tǒng)控制而言,擾動和摩擦的存在是提高系統(tǒng)性能的障礙。擾動的存在使得系統(tǒng)性能變差甚至不穩(wěn)定。而非線性摩擦對系統(tǒng)的動態(tài)及靜態(tài)性能的影響很大,主要表現(xiàn)
2、為低速時的爬行現(xiàn)象、速度過零時的波形畸變現(xiàn)象、穩(wěn)態(tài)時有較大的靜差,甚至出現(xiàn)不期望的極限環(huán)振蕩。因此,針對擾動和摩擦的特點,深入分析擾動和摩擦對控制系統(tǒng)性能的影響并加以消除,對性能的提高會起到積極的作用。
本文對永磁同步電機伺服系統(tǒng)的高精度位置控制問題展開了研究。從改善系統(tǒng)低速性能和提高抗干擾能力角度,研究了擾動和摩擦對伺服系統(tǒng)的影響并設(shè)計了兩種基于擾動和摩擦補償?shù)膹?fù)合控制方法。一是設(shè)計了基于摩擦模型和擾動觀測器的擾動和摩擦
3、補償復(fù)合控制方法。首先在分析永磁同步電機伺服系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,利用Stribeck摩擦模型對系統(tǒng)摩擦進行建模,應(yīng)用最小二乘算法和遺傳算法分別離線辨識其參數(shù),并利用辨識模型產(chǎn)生的估計值進行前饋補償;其次擾動觀測器觀測出摩擦的過補償或欠補償、系統(tǒng)中建模誤差帶來的不確定性和外界擾動,并用此觀測值進行進一步前饋補償;最后為了得到更快速的收斂性和更好的抗干擾能力,針對反饋控制器應(yīng)用了有限時間控制技術(shù)。仿真結(jié)果表明,提出的方法降低了摩擦非線性對伺服
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