高帶寬位置隨動伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、在現(xiàn)代工廠的自動化生產(chǎn)與加工過程中，永磁同步交流伺服系統(tǒng)被日益廣泛的使用。尤其當(dāng)伺服系統(tǒng)工作在位置隨動模式下，快速的跟隨性能和較高的穩(wěn)態(tài)精度，是位置伺服的最為突出的特點，也是評價伺服系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。因此，減少伺服的跟蹤誤差，提高伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，抑制定位時的抖振，是現(xiàn)階段中高端伺服產(chǎn)品性能的發(fā)展趨勢，也是本領(lǐng)域的研究方向。
　　本文主要解決位置伺服控制存在的兩個基本問題：一是快速跟隨問題，目標(biāo)是使控制對象最快速地跟隨期望的位

2、置軌跡；二是抖振抑制問題，目標(biāo)是抑制控制對象在跟隨和定位過程中所產(chǎn)生的抖振，并且同時要消除抑制所引起的相角滯后。這兩個問題，在剛性負載和彈性負載伺服系統(tǒng)中都存在。
　　在剛性負載條件下，位置伺服的諧振主要由控制器參數(shù)不合理所引起，本文首先對系統(tǒng)位置環(huán)和速度環(huán)控制器進行整定，解決諧振問題；在此基礎(chǔ)上，采用一種零相角誤差跟隨控制器ZPETC(Zero Phase Error Tracking Controller)來減小跟隨誤差，并在

3、仿真平臺分別初步驗證兩種解決方法的有效性。
　　在彈性負載條件下，彈性連接裝置會為系統(tǒng)引入抖振點。采用傳統(tǒng)的陷波濾波器雖然能抑制諧振，但會為系統(tǒng)引入相角誤差，降低系統(tǒng)的跟隨性能。本文采用一種零相角誤差陷波濾波器ZPNF(Zero Phase-error Notch Filter)來抑制定位抖振并同時減小相角滯后，最后結(jié)合ZPETC，得到最優(yōu)的控制效果，解決這兩個問題，并在仿真平臺上初步驗證算法的有效性。
　　最終分別在剛性和