基于自抗擾控制的永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)的研究.pdf

1、伺服系統(tǒng)是先進(jìn)數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人的核心部件之一，隨著電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)在很多領(lǐng)域已經(jīng)慢慢地取代了直流伺服系統(tǒng)。永磁同步電機(jī)以其高效率、高功率因數(shù)、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于伺服系統(tǒng)中。本文研究了一種以自抗擾控制技術(shù)為核心的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)，用新型的控制方法代替了傳統(tǒng)的PID控制方法，能充分提高伺服系統(tǒng)的精度以及抗干擾能力。
　　永磁同步電機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電混合系統(tǒng)，對(duì)控制系

2、統(tǒng)具有較高的要求，而自抗擾控制是一種新型的控制技術(shù)，它由跟蹤微分器、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器以及非線性誤差反饋控制律組成，它結(jié)合了經(jīng)典PID控制器以及現(xiàn)代控制理論的設(shè)計(jì)方法，非常適合用于伺服系統(tǒng)的控制。本文研究了自抗擾控制器的特性，自抗擾控制器的線性化方法及其參數(shù)配置過(guò)程，減少了自抗擾控制器參數(shù)的個(gè)數(shù)及簡(jiǎn)化整定過(guò)程，研究了利用系統(tǒng)模型信息的自抗擾控制器，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　通過(guò)深入研究永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，找到了系統(tǒng)存在擾動(dòng)的原因，并將自

3、抗擾控制器引入到永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)中，根據(jù)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，把系統(tǒng)的不確定項(xiàng)擴(kuò)張為新狀態(tài)，通過(guò)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)擾動(dòng)實(shí)時(shí)觀測(cè)并對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。在此基礎(chǔ)上結(jié)合矢量控制設(shè)計(jì)了伺服系統(tǒng)的電流環(huán)，速度環(huán)和位置環(huán)控制器，并在Matlab/Simulink中對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行建模，完成了伺服控制系統(tǒng)的整體仿真，驗(yàn)證了控制策略的有效性。
　　最后，設(shè)計(jì)了基于 STM32處理器以及智能功率器件的伺服系統(tǒng)并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路，電流檢測(cè)電路