基于自抗擾控制器的交流位置伺服系統(tǒng).pdf

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1、電氣傳動(dòng)2011年第41卷第11期ELECTRICDRIVE2O¨Vo1．41No．11基于自抗擾控制器的交流位置伺服系統(tǒng)滕福林，胡育文。，李宏勝，葛紅字(1．南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院，江蘇南京211167；2．南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，江蘇南京210016)摘要：提出一種新穎的基于自抗擾控制器(ADRC)的永磁同步電機(jī)(PMSM)位置伺服系統(tǒng)。外環(huán)由AD—RC實(shí)現(xiàn)位置環(huán)調(diào)節(jié)器，內(nèi)環(huán)由PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)，共同組成新穎的位置伺服系統(tǒng)控制器。ADRC由跟蹤微分器(TD)、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)和非線性狀態(tài)誤差反饋率(NISEF)組成。TD通過為目標(biāo)信號(hào)安排合適的過渡過程克

2、服了系統(tǒng)響應(yīng)中快速性和超調(diào)之間的矛盾；ESO精確觀測(cè)系統(tǒng)的擾動(dòng)并把擾動(dòng)作用補(bǔ)償?shù)紸DRC的輸出中，提高系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力；NLSEF實(shí)現(xiàn)非線性調(diào)節(jié)器以提高系統(tǒng)的控制精度。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該位置伺服系統(tǒng)具有高控制精度、快速響應(yīng)無超調(diào)、強(qiáng)魯棒性的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)；位置伺服系統(tǒng)；自抗擾控制器中圖分類號(hào)：TM351文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AACPositionServoSystemBasedonActive—disturbanceRejectionControllerTENGFu—lin，HUYu—wen。LIHong—sheng。GEHong—yu(1．SchoolofAutom

3、ation，NanjingInsistuteofTechnology，Nanjing211167，Jiangsu，China；2．CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，Jiangsu，China)Abstract：Basedonactive—disturbancerejectioncontroller(ADRC)theory，anovelpositioncontrollerofpermanentmagnetsynchronousmo

4、tor(PMSM)servosystemwaspresented．ThepositionservocontrollerisdefinedasanouterpositionloopregulatedbyADRCandaninnercurrentloopregulatedbyPI．ADRCiseom—posedoftrackingdifferentiatior(TD)，extendedstateobserver(ESO)andnonlinearstateerrorfeedbackcontrollaw(NLSEF)．TheTDovercomesthecontradictionbe

5、tweenspeedinessandovershootintheresponsesofthesystembyprovidingatransitionforreferenceposition．TheESOobservesthedisturbancesandcompensatesthemtOenhancethesystemSanti—disturbancecapability．TheNLSEFimplementsanonlinearregulation，whichleadstOhighcontrolprecision．Highaccuracy，speedyresponse，no

6、overshootandstrongrobustnessofthepositionservosystemareprovedbysimulationandexperimentresults．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)；positionservosystem；activedisturbancerejec—tioneontrol1er制簡(jiǎn)單容易。但PID調(diào)節(jié)器仍然是線性控制器，1引言伺服系統(tǒng)抗干擾性能力不強(qiáng)。現(xiàn)在也有很多種非PMSM交流位置伺服系統(tǒng)需求非常廣泛，是線性控制策略在PMSM控制中有所應(yīng)用。自適目前的一個(gè)

7、研究熱點(diǎn)。PMSM在系統(tǒng)運(yùn)行期間應(yīng)控制口]、變結(jié)構(gòu)控制_2]、模糊控制_3等設(shè)計(jì)的條電機(jī)參數(shù)發(fā)生的變化，負(fù)載的變動(dòng)，以及控制模型件是對(duì)象模型和擾動(dòng)模型已知?；谶z傳算法和中的非線性因素，這些未知擾動(dòng)會(huì)對(duì)伺服控制性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制策略不依賴于對(duì)象模型和擾動(dòng)模能產(chǎn)生影響。高性能的交流位置伺服系統(tǒng)，必須型，對(duì)未知擾動(dòng)具有較強(qiáng)魯棒性，但實(shí)現(xiàn)非常復(fù)對(duì)系統(tǒng)的已知擾動(dòng)和未知擾動(dòng)都具有很強(qiáng)的魯雜，應(yīng)用困難。棒性。ADRC控制器]不依賴于擾動(dòng)模型，對(duì)系傳統(tǒng)交流位置伺服系統(tǒng)采用PID調(diào)節(jié)器，控統(tǒng)總擾動(dòng)具有很強(qiáng)的魯棒性，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單?；?/p>