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。     

利用蚁群算法辨识PMSM伺服系统负载转矩和转动惯量

提出用蚁群矢量移动算法同时辨识永磁同步电动机(PMSM)伺服系统负载运行时的转动惯量和负载转矩,以便速度环的PI参数整定和转矩补偿。其原理是把蚁群的平面矢量移动正交分解成水平和垂直两个方向,分别和转动惯量及负载转矩对应,每只蚂蚁的位置对应一种转动惯量和负载转矩组合的可能解。运用采样得到的d轴电流和速度序列数据,基于最小方差原理,建立蚂蚁信息素散发模型,使得蚂蚁位置与实际转动惯量和负载转矩越接近,蚂蚁散发的信息素越大。根据蚁群总信息素分布情况,计算蚁群的理想分布期望,与实际蚁群分布比较后,启发蚁群矢量移动,并朝最优方向聚集,收敛点为辨识最优解。精心选择蚁群的规格化分布区间,把动态的蚁群分布区间转化成规格化区间,改善收敛速度。仿真和实验表明,能同时辨识转动惯量和负载转矩,误差小;蚁群规模变大,误差更小,调整后的伺服系统动态性能变好。     

永磁交流伺服系统转动惯量辨识方法

在对传统方法研究基础上,提出两种分别基于加减速法和二分法的新型转动惯量辨识方法.其中改进加减速法将传统方法微型化,使得电机可以在微震运行状态下进行惯量辨识;二分法利用转矩和转动惯量之间的联系,对转动惯量进行二分法快速查找.基于试验平台,对传统方法和新型方法进行试验验证,研究各方法可行性,并给出各自优缺点和适用场合.     

永磁交流伺服系统转动惯量辨识方法

永磁交流伺服系统中具有不同转动惯量的负载,对系统的动态性能有着显著影响.在提高系统动态抗扰能力研究过程中,转动惯量辨识为首要解决问题.本文在对传统方法研究基础上,提出两种分别基于加减速法和二分法的新型转动惯量辨识方法.其中改进加减速法将传统方法微型化,使得电机可以在微震运行状态下进行惯量辨识;二分法利用转矩和转动惯量之间的联系,对转动惯量进行二分法快速查找.基于实验平台,对传统方法和新型方法进行实验验证,研究各方法可行性,并给出各自优缺点和适用场合.     

基于重构系统的永磁交流伺服系统在线转动惯量辨识

为了使伺服系统在负载变动下得到优良的动态响应,提出了一种基于实际电机控制系统输入输出构建的非线性可调重构模型,对实际系统进行重构,并根据收敛之后的重构模型参数,完成电机关键机械参数的准确辨识。其中,全维观测器用来获得电机负载转矩状态观测量,与输入电磁转矩一同作为所构建的自适应机构的输入参数;当可调重构系统的输出与实际系统的输出为无差收敛时,实现对实际系统的重构。仿真和试验验证了该方法的可行性和有效性,能够对模型中预设的不同转动惯量进行准确的辨识。     

永磁交流伺服系统负载辨识及补偿方法

永磁交流伺服系统通常追求良好的动态性能,而负载变化对系统动态性能具有较大影响。为解决此问题,本文首先采用模型参考自适应方法得到系统转动惯量,在此基础上解决负载转矩辨识问题,并根据所得负载转矩对系统进行补偿。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和正确性。     

PMSM交流伺服系统负载转矩动态补偿方法

基于交流伺服电机的运动方程，构建了一个负载转矩辨识观测器，将观测值动态补偿到速度环中，实现了负载转矩动态补偿，有效提高了速度环抗干扰性能，增强了系统的鲁棒性，实验和仿真结果表明了该方法的正确性。     

伺服系统转动惯量辨识及其应用

伺服系统转动惯量的快速准确辨识是伺服驱动器控制参数自整定过程中的重要环节。伺服系统转动惯量主要有两种辨识方法,分别是基于加减速的辨识方法和基于模型参考自适应的辨识方法。同时伺服最优控制参数都与转动惯量存在一定的联系,通过转动惯量的辨识,可以有效对伺服系统速度环控制参数进行整定,通过外部干扰也表明系统具有一定的抗干扰性能。     

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。     

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。     

基于神经网络的伺服系统负载转矩扰动辨识器设计

针对伺服控制系统负载转矩扰动的问题,基于永磁同步电机矢量控制基本原理,提出了一种负载转矩扰动辨识算法。并结合神经网络控制理论,采用两层神经网络设计了一种负载转矩扰动辨识器。采用DSP控制器搭建了伺服控制系统,同时给出了软硬件设计方法,最后针对电机转速响应特性进行了仿真实验并与传统控制方法比较。仿真结果表明:基于神经网络的伺服系统转矩扰动辨识方法能够有效地抑制负载扰动对系统的影响,提高了控制系统动态响应速度和跟踪性能。     

永磁同步电动机伺服系统转动惯量辨识

为了提高伺服系统的动态响应特性,可对负载转矩进行前馈补偿,对电机机械参数进行辨识。介绍一种基于状态观测器的扰动负载转矩观测法,以及依据自适应法对转动惯量进行辨识的方法。仿真和实验验证了该方法的正确性和可行性。     

带负载转矩补偿的 PMSM 交流伺服系统自适应控制

设计了一个基于ＤＳＰ和ＰＭＳＭ自适应速度控制器，使用了模型参考自适应方法，具有计算量小的特点，能实时辨识系统参数，采用自适应负载转矩观测器补偿负载转矩扰动，实验表明本控制器在系统参数变化和负载转矩扰动的情况下具有良好的自适应能力。     

转台伺服系统负载转矩估计研究

针对转台系统工作时负载转矩和系统参数变化大的特点,建立了伺服系统负载机械运动离散模型,设计了负载转矩观测器对负载进行估计。建立了电机系统扩展卡尔曼滤波模型并对转子角速度和角度进行估计。通过估计的电机转子角速度值和角度值得到减速器输出端相应值从而对伺服系统负载转矩进行估计。仿真结果表明扩展卡尔曼滤波方法能准确估计电机状态,负载转矩观测器能准确估计负载转矩,对提高转台伺服系统跟踪精度具有一定的理论意义。     

交流伺服系统参数辨识方法综述

近年来,交流伺服系统获得了广泛的应用,与一般传动系统相比,它具有调速范围宽、低速性能良好、损耗低和效率高等优点。但是交流伺服系统的控制性能对参数的敏感性较高,为使交流伺服系统有较好的参数鲁棒性,较多采用参数辨识方法。随着控制策略以及智能算法等技术的快速发展,参数辨识方法也取得了巨大突破,因此,为了能够对参数辨识方法有着更加深入、全面的认识,本文对近十年来国内外交流伺服系统参数辨识的研究成果作一综述,同时对参数辨识方法的进一步研究进行展望。     

交流伺服系统参数辨识策略研究

在永磁同步电机(PMSM)伺服系统中,当负载转矩或负载转动惯量发生变化时,会使伺服系统中已优化整定好的控制器的性能严重下降,甚至出现恶化的情况.通过准确辨识当前系统的总转动惯量和负载转矩的基础上,可以实现具有良好瞬态特性的速度控制.提出了一种基于电机运动方程的负载转矩和总转动惯量辨识方法,通过数学推导,得到转动惯量辨识的递推公式,并用Saber仿真软件搭建了伺服系统的参数辨识仿真模型,仿真结果验证了辨识方案的可行性和有效性.     

基于直接转矩控制的交流伺服系统

1.前言 交流伺服系统在机械制造、工业机械人、航空航天等领域获得了广泛的应用,为使系统获得较好的动态和静态性能,其控制对象大多采用了永磁同步电动机(PMSM)。 直接转矩控制技术是继矢量变换控制之后,在交流调速领域里出现的一种新型变频调速技术,该技术摈弃了矢量控制中解耦的思想,将转子磁场定向更换为定子磁场定向,减弱了系统对电动     

交流伺服系统负载扰动补偿控制

针对未知负载扰动对伺服系统动态性能的影响,提出一种基于降阶扩展卡尔曼滤波器(EKF)的负载转矩在线辨识及补偿方法。根据交流永磁同步电机(PMSM)机械运动方程,建立了负载转矩辨识数学模型,研究了在同一组PID参数控制下,负载转矩补偿前后系统位置误差的变化。仿真与实验结果均表明,所提出的降阶EKF能有效辨识负载转矩,采用转矩补偿控制后,明显减小了系统中由于负载扰动引起的位置误差,提高了系统的抗负载干扰能力。     

基于负载电压阶跃试验的发电机组转动惯量辨识方法

简述了发电机组转动惯量、惯性时间常数和飞轮转矩的物理定义及其对电力系统稳定分析计算的作用和影响。分析推理了PSASP、PSD-BPA和PSS/E发电机模型中采用的惯量参数及相互之间的转换计算方法。从小干扰稳定分析的数学模型出发,推导了发电机组机械惯性参数与本机振荡频率的关系,并在此基础上将现场甩负荷试验和仿真计算相结合,提出了一种基于发电机负载电压阶跃试验的转动惯量仿真辨识方法。最后,基于一台600 MW汽轮发电机组为实际计算范例验证了该方法的有效性和适用性。