永磁同步電機(jī)控制策略研究及數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、伺服系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要組成部分，其性能直接決定了機(jī)床加工性能的優(yōu)劣。永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)是目前數(shù)控機(jī)床普遍采用的高性能進(jìn)給伺服系統(tǒng)，其核心部分是伺服驅(qū)動(dòng)器所實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩（電流）的控制，且轉(zhuǎn)矩控制更關(guān)鍵。為了能夠深入了解和掌握機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)方法，也為給研究直接驅(qū)動(dòng)方式的永磁直線電機(jī)和力矩電機(jī)等的控制提供方法論依據(jù)，本文首先對(duì)目前采用的永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略和方法進(jìn)行了研究。在建立永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，

2、詳細(xì)介紹和分析了目前普遍使用的矢量控制的伺服控制方法原理和特點(diǎn)，并對(duì)id?0控制方式進(jìn)行了Matlab仿真建模分析，驗(yàn)證了這種控制策略的有效性。
　　基于直接轉(zhuǎn)矩控制的成熟伺服產(chǎn)品所見不多，這種控制策略是目前電機(jī)控制領(lǐng)域眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。本文在對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制原理深入分析的基礎(chǔ)上，對(duì)這種方法進(jìn)行了研究。根據(jù)這種控制存在的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、逆變器開關(guān)頻率不恒定等問題，提出采用零矢量和空間矢量調(diào)制（SVM）進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)預(yù)測(cè)磁鏈的SVM

3、-DTC方法，認(rèn)為該方法中計(jì)算磁鏈位置角變化量時(shí)不考慮轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)和考慮轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩種情況下引起的轉(zhuǎn)矩角變化量可能對(duì)系統(tǒng)性能造成影響，并針對(duì)這幾種控制方式分別構(gòu)建Matlab/Simulink永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)模型。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這些控制方法在減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)上的顯著作用，并表明 SVM-DTC中考慮轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化比不考慮轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的預(yù)測(cè)磁鏈模型控制更加準(zhǔn)確。
　　在國內(nèi)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的伺服產(chǎn)品大多依賴進(jìn)口的背景下，本文在前面研