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《永磁同步伺服系統(tǒng)變增益ESO自抗擾控制研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、廣東工業(yè)大學碩士學位論文（工學碩士）永磁同步伺服系統(tǒng)變增益ESO自抗擾控制研究王發(fā)良二〇一八年五月分類號：學校代號：11845UDC：密級：學號：2111504075廣東工業(yè)大學碩士學位論文（工學碩士）永磁同步伺服系統(tǒng)變增益ESO自抗擾控制研究王發(fā)良指導教師姓名、職稱：曾岳南教授專業(yè)或領域名稱：控制科學與工程學生所屬學院：自動化學院論文答辯日期：二〇一八年五月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)Researcho
2、nTime-varyingGainExtendStateObserverActiveDisturbanceRejectionControlforPermanentMagnetSynchronousMotorServoSystemCandidate:WangFaliangSupervisor:Prof.ZengYuenanMay2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要永磁同步電機(PMSM)具有體積小、重量輕、運行可靠、功率密度高等優(yōu)點，
3、廣泛應用于工業(yè)機器人、數(shù)控加工機床、軌道交通、航空等領域。然而PMSM是一個非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)，對于伺服系統(tǒng)控制方法的要求較高。本文從控制算法的角度出發(fā)，對提高PMSM伺服系統(tǒng)性能的方法進行了研究。本文首先介紹永磁同步電機的數(shù)學模型，推導并分析各種坐標系下的永磁同步電機數(shù)學模型。在坐標變換的基礎上，分析矢量控制技術的原理，介紹幾種不同的矢量控制方法，并選取i=0的控制方法。闡述非線性自抗擾控制器(NLADRC)及線d性自抗擾控制器(LADRC)的原理，詳細介紹NLADRC及LADRC的三個重要組成部分：跟蹤微分器(TD)，狀態(tài)誤差反饋控制律(SEF)和擴張狀態(tài)觀測器(ES
4、O)，并對此三部分各自的功能、原理及其數(shù)學模型進行分析，為后續(xù)章節(jié)中自抗擾控制技術的應用做了很好的理論鋪墊。其次通過嚴格的數(shù)學分析，研究分析線性擴張狀態(tài)觀測器(LESO)有初始誤差時存在的峰值現(xiàn)象。對峰值現(xiàn)象的產(chǎn)生機理進行細致的分析，在此基礎上設計變増益擴張狀態(tài)觀測器，通過將觀測器增益設置為時變的形式可以削弱初始階段的峰值現(xiàn)象，利用李雅普諾夫變換和微分代數(shù)譜理論(DAST)推導變增益擴張狀態(tài)觀測器的參數(shù)整定方法，仿真實驗驗證對線性擴張狀態(tài)觀測器改進措施的優(yōu)越性。隨后重點探討矢量控制框架下PMSM伺服系統(tǒng)的電流環(huán)、速度環(huán)自抗擾控制器的設計過程以及參數(shù)整定方法，簡要介紹位置環(huán)自抗擾控
5、制器的設計。采用變增益ESO自抗擾控制器，可以有效削弱傳統(tǒng)線性擴張狀態(tài)觀測器初始時刻存在的峰值現(xiàn)象，從而提高了觀測器的觀測精度，增強了系統(tǒng)響應的快速性和準確性。最后在理論研究的基礎上，對所提方法的效果進行仿真分析及實驗驗證，仿真和實驗結(jié)果很好地證實該方法的準確性和有效性。關鍵詞：永磁同步電機；自抗擾控制；變增益擴張狀態(tài)觀測器；參數(shù)整定IABSTRACTABSTRACTPermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)hastheadvantageofsmallsize,lightweight,reliableoperationandhighpowerden
6、sity,PMSMiswidelyusedinindustryrobots,CNCmachines,railtransportationandaviationfield.However,PMSMisanonlinear,highcouplingandmultivariablesystem,sodemandingforthecontrolstrategy.Fromtheperspectiveofcontrolalgorithm,thisdissertationinvestigatessomemethodstoimprovetheperformanceofPMSMservosyste
7、ms.Firstly,PMSMwasanalyzedmathematically,modelsunderdifferentcoordinatesystemarepresented.Accordingtothecoordinatetransformationtheory,vectorcontrolmethodisintroduced,severalvectorcontrolstrategiesisprovided,andchosei=0dplanforthecontrolsyste
