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《永磁同步電機伺服系統(tǒng)的自抗擾控制技術研究》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、中圖分類號：TM351論文編號：102870315-S087學科分類號：080804碩士學位論文永磁同步電機伺服系統(tǒng)的自抗擾控制技術研究研究生姓名張捷學科、專業(yè)電力電子與電力傳動研究方向交流伺服系統(tǒng)指導教師劉闖教授南京航空航天大學研究生院自動化學院二О一五年三月INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonActiveDisturbanceRejectionControlforPMSMServoSy
2、stemAThesisinElectricalEngineeringbyZhangJieAdvisedbyProf.LiuChuangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015II南京航空航天大學碩士學位論文承諾書本人聲明所呈交的碩士學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學或其他教育機構(gòu)的學位或
3、證書而使用過的材料。本人授權南京航空航天大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。（保密的學位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：III永磁同步電機伺服系統(tǒng)的自抗擾控制技術研究摘要目前，在中小功率高精度伺服驅(qū)動領域，永磁同步電機（PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM）因其結(jié)構(gòu)簡單、功率密度大、效率高、運行平穩(wěn)等優(yōu)點，已經(jīng)成為主流之選。但是在實際應用中，尤其在直接驅(qū)動或環(huán)境惡劣的應用場合，許多不確定的內(nèi)外擾動將會惡化系統(tǒng)性能。因此，隨著人們對交流伺
4、服系統(tǒng)的要求越來越高，能夠快速有效地抑制各種未知擾動就顯得尤為關鍵。本文基于一臺表貼式永磁同步電機，針對自抗擾控制（ActiveDisturbanceRejectionControl，ADRC）技術在PMSM伺服系統(tǒng)中的應用及實現(xiàn)進行了相關研究。自抗擾控制器是為了克服經(jīng)典PID控制器的固有缺陷，綜合PID和現(xiàn)代控制理論的優(yōu)點而提出的一種新型的非線性控制器，由跟蹤微分器（TrackingDifferentiator，TD）、非線性反饋律（NonlinearStateErrorFeedback，NLSEF）和擴張狀態(tài)觀測器（ExtendedStateObser
5、ver，ESO）三部分構(gòu)成。它從反饋控制和擾動估計補償兩個角度分別進行改進，從根本上提高了系統(tǒng)的抗擾動能力與動靜態(tài)性能，并且具有很強的魯棒性與通用性。本文首先研究自抗擾控制技術在PMSM伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)中的應用，設計了轉(zhuǎn)速環(huán)一階自抗擾控制器。通過理論、仿真和實驗，分析驗證了采用非光滑反饋（Non-smoothFeedback，NSF）結(jié)合ESO前饋補償?shù)淖钥箶_控制技術后，系統(tǒng)具有更好的轉(zhuǎn)速跟蹤性能和抗擾性能。針對自抗擾控制器中由于估計慣量存在誤差從而惡化系統(tǒng)性能這一問題，改進了基于擾動觀測器（DisturbanceObserver，DOB）的慣量辨識算法，通
6、過慣量辨識及補償技術使得自抗擾控制器在轉(zhuǎn)動慣量未知或變化的應用場合中能夠獲得更好的控制效果。其次，設計了位置環(huán)一階自抗擾控制器，從而采用位置環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)兩個自抗擾控制器級聯(lián)的形式，構(gòu)建了完整的PMSM位置伺服系統(tǒng)。位置環(huán)同樣采用NSF+ESO的自抗擾控制，系統(tǒng)可以獲得更好的位置跟蹤性能和抗擾性能。與傳統(tǒng)控制方式相比，采用自抗擾控制后系統(tǒng)獲得了更快的響應速度，更高的控制精度和更強的抗擾性能。關鍵詞：交流伺服系統(tǒng)，永磁同步電機，自抗擾控制，擴張狀態(tài)觀測器，慣量辨識IV南京航空航天大學碩士學位論文ABSTRACTAtpresent,permanentmagnets
7、ynchronousmotor(PMSM),whichpossessestheadvantagesofsimplestructure,highpowerdensity,highefficiency,smoothoperationandetc.,hasbecomethefirstchoiceinthesmallormedium-sizedpowerfieldofhigh-precisionservodrives.Nevertheless,thereexistnumerousdisturbances,frombothinternalandexternal,wh
8、ichwilldeterioratethesystemperfor
