伺服电机及系统特性性能测试系统设计

介绍了用于伺服电机及系统特性性能试验的测试系统。该系统采用能量回馈的方式进行对拖加载试验,能够满足0.75~110 k W伺服电机及控制器的交/直流伺服电机系统的性能测试。     

基于模糊推理的交流伺服系统自调整控制

提出了一种交流伺服系统二自由速度控制器的增益自调整技术。该方案集参数自识别、模糊推理、特征量辨识等技术为一体,对于机械负载转动惯量的变化,系统能自动地经过模型识别和参数调整,交伺服系统速度控制器的增益调节到比较满意的值,在交流永磁同步电机伺服系统上的结果证明该技术方案是有效的。     

基于DSP和FPGA的永磁交流伺服系统研究

介绍了永磁同步电动机实现控制算法的模块化设计。针对永磁交流伺服系统中存在的抑制负载转矩扰动和低速下的实时速度检测问题,采用了基于自适应扰动观测器的统一方法加以解决。实验结果证明了所研究算法的有效性。     

基于负载位置反馈的永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制方法

柔性负载广泛存在于电气传动系统中。根据柔性的成因,伺服系统中柔性负载主要分为柔性关节和柔性连杆两类系统。针对这两类典型的柔性负载系统,首先引用已有的研究成果对其建立了一致的动力学模型。然后将PI调节器应用于系统控制中,由于自由度有限,谐振抑制效果并不理想。因而,控制系统中需要引入状态反馈。针对谐振抑制的需要,通过增加一个额外的位置传感器对末段位置进行测量,然后将其反馈至控制系统中。针对负载位置反馈策略,分析了其系统性能与参数关系,并采用三种策略对其进行了极点配置。仿真和实验验证了所提出的基于负载位置反馈及其参数整定方法的有效性。     

交流伺服电机调速系统的双模复合控制研究

针对交流伺服电机调速系统这一非线性控制系统,提出了采用模糊控制理论与常规PID调节器相结合而构建的模糊-PID双模复合智能控制方法。着重介绍了双模复合控制器的设计原理和方法,并将该控制器应用于交流伺服系统的速度控制中。理论分析与仿真实验结果表明,该控制方法较常规PID控制及单纯的模糊控制器具有更好的控制性能,极大地提高了交流伺服调速系统的响应速度、动静态性能,增强系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于负载惯量匹配的双电机同步控制方法

在交流伺服系统运动控制领域,针对双电机同步精确控制时由于两轴负载惯量相差较大、额定运行速度快、到位精度要求高等控制难点,提出了简单且有效的同步控制方法,并在试验中进行了验证。该方法包括对同步控制方式的设计和误差补偿算法2个部分。首先,设计使用基于虚拟主轴的主从控制方式,可实现惯量匹配的同步指令输出;在此基础上,从负载特性入手,提出了基于加权耦合的误差补偿方法,能实现快速稳定的同步误差补偿。仿真与试验结果表明,该方法能够满足伺服运动系统的定位精度和同步控制精度要求,同时在一定程度上提升了系统的平稳性和补偿响应速度,工程实现效果较好。     

永磁交流伺服系统速度控制器优化设计方法

针对永磁同步电机数字控制系统中,电机转速动态过程中出现的由于通常采用PI控制器串联校正来设计速度环而导致的超调和振荡问题,提出了一种速度控制器优化设计方法.在分析了永磁交流伺服系统速度环数学模型的基础上,调整了速度控制器中比例增益的作用位置,构成IP控制器局部反馈校正来设计速度环.根据稳定性和跟随性要求,选取转速偏差指标函数,优化控制器参数设计,同时在控制器设计中增加了anti - windup策略.所设计的控制器,可以获得电机转速的无超调、无振荡快速响应,并具有较强的抗扰动能力.仿真和实验结果验证了设计方法的有效性和可行性.     

Instantaneous speed detection with parameter identification for ACservo systems

Two methods adopting advanced control technology in order to improve the performance of AC servo systems are described. The first method is the detection of instantaneous speed using an observer. This method provides good response in speed control because it is possible to detect exactly the speed without detection dead time over a wide range of speeds. The second method is the identification of the mechanical inertia time corresponding to motor and load based on the model reference adaptive control system. This method enables the instantaneous speed detection to be applied to systems in which the mechanical inertia time is unknown. Moreover, it can realize the automatic adjustment of a speed controller using the result of identification. The effectiveness of these methods has been confirmed by experimentation. The experimental system is composed of a digital controller with a digital signal processor, a PWM inverter, and a permanent magnet motor     

基于转动惯量辨识的交流伺服系统自适应扰动观测器设计

在交流伺服系统中,负载转矩及系统转动惯量的变化所引起的扰动将会影响伺服系统的动态性能。本文提出一种基于转动惯量辨识的自适应扰动观测器,以系统运动方程为算法模型,选取包含转动惯量和负载转矩信息且具有较高独立性的待辨识系数作为可调参数,解决辨识过程中因参数耦合的影响而导致算法收敛速度慢以及辨识初期出现波动的问题;同时对负载变化时的辨识结果波动问题进行分析,通过合理选择参数,很好地抑制了该波动。仿真和实验表明:该扰动观测器能够快速准确地实现对转动惯量和扰动转矩的同时辨识,将该扰动观测器与伺服系统矢量控制相结合,可以有效提高系统的动态性能。     

永磁同步电机交流伺服系统负载转矩动态补偿方法

交流伺服电机负载转矩的变化对系统性能的影响非常明显,需要进行在线动态补偿,但负载转矩与转动惯量一样,是一个很难直接测量的非电物理量,需进行在线辨识。文章构建了一个负载转矩辨识观测器,将观测到的值动态补偿到速度环中,有效提高了速度环抗干扰性能,增强了系统的鲁棒性。     

永磁同步电机交流伺服系统负载转矩动态补偿方法

交流伺服电机负载转矩的变化对系统性能的影响非常明显，需要进行在线动态补偿，但负载转矩与转动惯量一样，是一个很难直接测量的非电物理馈，需进行在线辨识。文章构建了一个负载转矩辨识观测器，将观测到的值动态补偿到速度环中，有效提高了速度环抗干扰性能，增强了系统的鲁棒性。     

交流伺服系统的鲁棒性设计

研究了基于交流异步电机的伺服系统的鲁棒性设计问题。在采用频率响应法辨识出异步电机模型参数的基础上，利用干扰观测器对交流伺服系统中由模型参数变化、载荷改变等产生的干扰加以估计，并将其作为补偿信号反馈到输入端。研究表明采用干扰观测器的交流伺服系统具有较强的鲁棒性。     

基于转动惯量辨识的交流伺服速度调节器自整定研究

针对负载的变化而引起的转动惯量的变化问题,提出了一种基于转动惯量辨识的交流伺服系统速度调节器参数自整定算法.该算法根据速度调节器的参数与系统转动惯量成一定的关系,采用基于扰动观测器(DOB)的转动惯量辨识算法在线辨识系统转动惯量,根据辨识的转动惯量值实时自整定速度调节器的参数,使系统具有良好的动、静态性能.仿真结果充分证明了该转动惯量辨识算法及控制器参数自整定算法是可行、有效的.     

PLC在永磁无刷直流电机伺服系统中的应用

交流伺服技术是研发各种先进的机电一体化设备的关键技术,在此前提下,介绍了一种基于西门子S7-222 PLC的永磁直流无刷电机伺服控制系统.该系统结合西门子6SC610型晶体管脉宽调制变频器与1FT5无刷伺服电机,位置环采用先进的伪微分反馈控制算法,对无刷电机进行速度和位置伺服控制,并在上位机中进行监控.试验结果表明,采用这种控制方案可以在低成本下使永磁直流无刷电机伺服系统取得良好的控制效果.     

基于实时负载转矩反馈补偿的永磁同步电机变增益PI控制

为了减小负载转矩扰动对永磁同步电机转速的影响,对负载转矩扰动下永磁同步电机(PMSM)伺服系统数学模型的频域特性进行了研究,总结出负载转矩扰动和速度PI控制器参数之间的关系,提出了基于负载转矩反馈补偿的永磁同步电机变增益PI控制方案。变增益PI(VGPI)控制器根据转速信号中特定频率分量的变化,进行控制器增益的实时调节;同时采用FPGA器件设计并实现了基于Kalman滤波器的负载转矩观测器,能够对负载转矩扰动进行实时观测和补偿,提高了永磁同步电机伺服系统对负载转矩扰动的抑制能力。实验结果验证了控制策略的有效性。     

永磁交流伺服电机控制系统的研究

近年来,永磁交流伺服电机发展迅速并得到了广泛的应用.本文对永磁交流伺服电机的电压空间矢量控制(SVPWM)方法进行了研究,设计了一个基于STM32F103的永磁交流伺服电机控制系统,实现了电压空间矢量脉宽调制控制算法,并设计了速度电流双闭环的积分分离式PI调节器.实验结果表明,永磁交流伺服电机控制系统具有良好的转速伺服...     

正弦波驱动无刷直流电动机的电势系数

电势系数是交流伺服电动机的重要参数．在电源电压确定的情况下。它的值直接影响电动机的空载转速和开环机械特性．从中得出电势系数的值主要取决于交流伺服电动机额定转速的结论。给出了近代超小交流伺服电动机设计的主要途径是取较小值的电势系数．同时减小定子绕组铜损耗。     

交流伺服系统转动惯量的辨识及负载转矩观测方法研究

交流伺服系统的工作性能受电机参数及负载扰动的影响很大，有必要对其转动惯量和负载转矩进行在线辨识和观测，并在辨识转动惯量时考虑负载扰动，并据此调整速度PI调节器参数以改善和提高系统的稳态和动态性能。本文提出一种转动惯量辨识的改进方法，用状态观测器对负载转矩进行实时观测，然后再利用模型参考自适应算法对系统的机械参数即系统转动惯量进行辨识。研究了自适应增益对辨识结果的影响。根据转动惯量的在线辨识量，利用最小峰值响应方法对系统速度PI调节器参数进行了自整定。仿真结果验证了算法的有效性。     

基于单片机的交流伺服电机转速控制系统设计

设计一种单片机控制下的交流伺服电机转速系统,详细介绍它的硬件组成原理及其软件实现过程,实现了对通用交流伺服电机的速度闭环控制。通过对实验结果的分析可以看出,本设计基本达到了系统对伺服电机转速控制的要求。这种方法可以广泛应用于电子机械、纺织机械、印刷机械等诸多行业中。     

永磁同步电动机数字化交流伺服系统设计与实现

永磁同步电动机数字化设计基于TMS320啦407A；利用DSP的内部资源实现了伺服系统中PWM波形的生成、电动机位置的检测、大小和方向的速度反馈、电流的反馈等，系统硬件结构简单；采用软件控制，选用转子磁场定向策略；经实验验证，该系统可获得很好的控制效果。