陷波滤波器谐振抑制参数优化方法

针对伺服系统谐振抑制中,陷波滤波器的深度和宽度不合理而使谐振抑制不理想的问题,提出陷波滤波器谐振抑制参数优化方法。利用速度偏差的FFT变换得到谐振频谱图,以最大幅值处的频率确定陷波频率;在频谱图上以曲线任意点的幅值与最大幅值的比值确定深度参数,并且以所对应的频率与谐振频率的宽度确定宽度参数;为了保证参数的合理性,以滤波后谐振频率处的幅值为适应度,利用改进粒子群优化算法对陷波深度和宽度参数进行优化,避免因噪声干扰和负载变化而使陷波参数陷入局部最优。实验结果表明:该方法能在线分析机械谐振并且匹配最优参数,可以大幅度降低机械谐振。     

基于双观测器的伺服系统谐振抑制方法

针对伺服系统谐振抑制和扰动影响之间的矛盾,提出了一种加速度观测和扰动观测相结合的方法。对采集的电流和速度进行低通滤波,利用Luenberger观测器观测电机的加速度并负反馈到电流给定;为了减少观测器的量化噪声对系统的影响,利用前馈PI调节速度偏差。在系统中引入转矩扰动观测器观测扰动转矩并正反馈到电流给定,解决了由于扰动而对谐振抑制带来的影响;在转矩扰动观测器中加入反馈调节系数,避免引发二次谐振。实验结果表明:将Luenberger观测器的负反馈控制和扰动观测器的正反馈相结合,可以大幅度降低机械谐振,同时提高了系统的动态响应和抗扰动性能。     

基于优化模型补偿自抗扰的伺服控制方法研究

在永磁同步电机(PMSM)自抗扰控制器(ADRC)系统中,扩张状态观测器(ESO)在扰动较多且幅值变化大时难以保证估计精度,而普通的模型补偿自抗扰控制器的性能又受到参数辨识精度和辨识算法复杂度的限制.针对该问题,提出一种伺服系统优化的模型补偿自抗扰控制方法.以交轴电流和实际转速作为线性扩张状态观测器(LESO)输入,采用二阶LESO对系统总扰动进行观测,将此观测值作为补偿模型补偿到速度环ADRC的ESO中,并在控制量的扰动补偿项中去除该补偿模型,实现模型补偿的目的.仿真和实验结果表明,该方法显著降低了ADRC中ESO要估计量的变化幅度,提高了扰动估计精度,同时不需要进行额外的参数辨识,可实时在线获取补偿模型,具有较好的动态特性与抗扰动能力.     

指数规则的永磁同步电机逆变器死区效应补偿

在传统的平均死区电压补偿方法基础上提出一种新型改进方法。根据补偿电压与负载电流的关系,在小电流时准确地补偿畸变电压,避免了因补偿电压不准确造成的电流波动。采用三相电流同步采样的方法消除电流共模噪声,解决了小电流情况下电流方向检测问题。实验结果表明:该方法能够有效补偿死区效应,减小电流谐波,改善电机低速响应性能,目前已经应用于小功率交流伺服低速控制。