基于内置式位置检测技术的一体型PMSM伺服系统

永磁同步电机需要精确度高,实时性好的位置反馈来支持它的闭环矢量控制。该文针对编码器与控制器位置通讯时容易造成信号干扰、滞后等问题,提出一种内置式位置检测方法,并设计了一套电机、霍尔磁环组合和控制器一体的永磁同步电机系统。对于霍尔磁环组合发生的电压信号,采用新型的基于标定查表信号处理方式,实现了高分辨率、高精度的转子绝对位置检测。提出"吸d轴"方法,成功实现了转子的初始位置确认,为系统的同步矢量控制提供了保证。实验结果表明,一体型永磁同步电机系统的电流环、速度环运行质量和控制精度高,具有良好的动静态性能。     

基于浮点数-整数混合运算的多轴控制系统

为了解决数据处理过程由于浮点小数累加所导致的结果数据漂移问题,文章提出浮点数-整数(F-I)混合运算的数据处理策略,该策略以编码器的最小分辨率为换算单元,将计算所得的浮点小数指令转化为脉冲数,并将脉冲数的整数部分发送给基于整数运算的伺服控制系统,同时将小数部分保留,与下一周期的指令进行累加,再将累加值的整数部分发送,小数部分继续保留,这种数据处理方法将使指令数据精度控制在小于一个分辨率的范围内。为实现该运算处理策略,开发了基于F-I的多轴控制系统,有效地解决了结果数据漂移问题,并为数控系统的进一步发展提供很好的借鉴。     

直驱式电液伺服系统压力流量复合控制

为实现直驱式电液伺服系统优化的压力流量复合控制,建立了直驱式电液伺服系统流量和压力控制的数学模型。提出基于压力差切换参数的恒压力限流量控制方式。并在此基础上对压力流量切换控制方式进行修正。这种复合控制在满足系统稳定性的前提下,极大地提高了系统响应特性。实验结果表明,通过合理的积分及死区调节,两种控制方式均可使压力流量平稳切换,系统对执行机构及负载参数变化的敏感性降低,系统响应性能得到提高。这些结果证实所提出方法的效果。     

交流伺服技术在直驱型工业平缝机中的应用

交流伺服技术具备响应速度快、定位精度高等特点,将其应用在工业平缝机的控制系统中,可提高工业平缝机的整机性能。文中分析了平缝机的机械结构和负载特性,采用永磁同步电动机作为动力源,绝对式磁电编码器作为位置检测元件,32位高性能单片机作为主控芯片,设计了控制系统的样机,并对其控制性能进行了测试和分析,其整机性能已达到了国际标准,提高了国内工业平缝机的机电一体化水平。     

基于前馈控制的交流伺服系统高速定位控制

在要求高速、快响应的交流伺服定位系统中,采用普通PID控制很难实现高速定位.在位置环、速度环和电流环的三闭环PID伺服控制系统的基础上,引入电流环和速度环的前馈控制来提高定位控制的性能.通过仿真验证了前馈控制在指令信号跟踪方面的良好效果,然后设计出试验系统,进行了与普通PID伺服控制系统的对比试验.结果表明,引入前馈控制的PID伺服控制系统可以实现交流伺服系统的高速定位控制.     

参数限制快速求解S曲线加减速控制算法研究

利用等效的梯型加减速方法,通过参数限制求得系统的实际加速度和速度,避免了一般S型曲线加减速求解过程中的不足。该方法简单、实用,且具有加减速处理时间短、实时性强的特点。此算法已在新开发的基于NC指令解释的数控仿真系统上实现。     

过采样提高单对磁极编码器分辨率

采用标定查表处理方式能提高单对磁极编码器的分辨率。但从处理原理上可以看出:分辨率取决于电路中采用的ADC位数和原始信号的信噪比。要实现高分辨率的角度输出,只能采用高分辨率的ADC和提高电路设计质量。在信号处理上,摒弃了传统的模拟差分而采用数字差分,在效果上相当于增加了1位ADC的有效位数。在模拟信号采样上采用过采样方法,以4倍奈奎斯特频率进行采样,信号SNR增加6 dB,在效果上相当于增加了1位ADC有效位数。实验中用10位的ADC实现了分辨率为12.5位的绝对式角度输出。     

基于多并联支路的双余度永磁同步电机伺服系统分析

为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服系统的可靠性,提出了一种基于多并联支路的双余度PMSM伺服系统。阐述了其基本的冗余设计原理和控制驱动原理。依据电机的具体结构和控制驱动方式,建立了基于多并联支路的双余度PMSM的数学模型及其控制系统模型,包括磁链平衡方程、电压平衡方程、转矩方程、机械运动方程和电流控制系统框图及其稳定性分析。并依据建立的模型,基于MATLAB/Simulink仿真其发生故障时的工作状态,得到整个伺服系统的响应数据,从理论上验证了该伺服系统的容错性能。     

基于伺服控制技术的抽油机井况测量与分析

提出了基于交流伺服系统获取抽油机示功图的新方法,并给出了一种可行的方案.交流伺服系统在抽油机上的成功应用,不仅带来了调速方便、节能等优点,而且为抽油机示功图的获取提供了新的途径.     

交流伺服系统中全整数状态观测器的研究

交流伺服控制中采用数字低通滤波可以抑制电流反馈噪声,提高速度反馈分辨率,但同时会带来反馈信号的相位滞后,将直接影响响应速度.引入电流环和速度环的状态观测器提高系统性能.为解决状态观测器中采用传统浮点数运算时,因自动下溢出产生误差的问题,提出全整数运算算法提高控制精度.对系统模型进行仿真对比分析后,设计了试验系统,并通过试验对比了采用全整数运算状态观测器与数字低通滤波器的系统性能,验证了这种状态观测器控制系统的优越性.