基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的交流伺服系統(tǒng)低速性能的研究.pdf

1、近年來，隨著微電子和控制技術(shù)的快速發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)在工廠自動(dòng)化、數(shù)控加工以及機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在交流伺服系統(tǒng)中，電機(jī)的性能，尤其是低速運(yùn)行時(shí)的性能在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)性能的好壞，因此，對低速時(shí)電機(jī)性能的研究顯得尤為重要。本文在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對交流伺服系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題，并在提高系統(tǒng)低速性能方面進(jìn)行了理論和仿真研究。
　　首先，本文列出了選題的背景和意義，對交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展情況進(jìn)行了總結(jié)，并

2、重點(diǎn)研究了低速交流伺服系統(tǒng)的狀況，在其基礎(chǔ)上，提出了運(yùn)用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法來解決系統(tǒng)低速時(shí)檢測精度不高的問題。
　　其次，對本實(shí)驗(yàn)中交流伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并從工作原理、系統(tǒng)參數(shù)等方面對系統(tǒng)的主要部件做了重點(diǎn)說明。而且，對交流伺服系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件——永磁同步電機(jī)，進(jìn)行了介紹，在介紹電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，建立了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，對影響電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的因素進(jìn)行了分析，最終將對電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制轉(zhuǎn)化為對電機(jī)電流的控制，并

3、將電機(jī)矢量控制技術(shù)中重要的坐標(biāo)系變換理論進(jìn)行了詳細(xì)說明。
　　然后，在PMAC的執(zhí)行軟件PEWIN32 PRO的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的響應(yīng)性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)調(diào)整了系統(tǒng)的PID參數(shù)和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在系統(tǒng)性能調(diào)整良好以后，對系統(tǒng)作了大量的實(shí)驗(yàn)研究，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，高速時(shí)系統(tǒng)速度具有很好的響應(yīng)性能，低速時(shí)速度響應(yīng)較差，表現(xiàn)為速度有較大的波動(dòng)，電機(jī)軸端的飛輪有明顯的爬行現(xiàn)象。
　　最后，本課題把擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)的低