永磁交流同步电机伺服系统控制策略及仿真

建立永磁同步电机的数学模型。采用基于励磁电流id=0的转子磁场定向矢量控制方法,实现永磁同步电机的解耦控制。在MATLAB仿真软件环境下建立了交流伺服系统的仿真模型,位置调节器、速度调节器和电流调节器均采用常规PI控制算法,逆变器采用SPWM调制策略。仿真结果验证了控制方案的正确性和有效性。     

伺服电机位置检测技术综述

伺服电机的控制离不开精确的转子位置信息,位置检测装置及传感技术的精度将直接影响伺服系统的整体性能。首先简要概述了伺服电机的分类以及对位置检测的技术要求,然后分别介绍了在现代伺服系统中常见的外置位置传感器、无位置传感技术、准无位置传感技术以及新发展的嵌入式位置检测4种位置检测技术,并对比总结了各位置检测技术的特点及应用适用性。最后根据伺服系统智能化、集成化等发展趋势,对伺服电机位置检测技术进行总结和展望。     

永磁同步电机带霍尔及增量式编码器的伺服控制

永磁同步电机的伺服控制,需要知道转子的准确位置,尤其是伺服定位控制。而为降低永磁同步电机伺服系统成本,考虑用带霍尔的增量式编码器作为永磁同步伺服系统的位置传感器。针对带霍尔的增量式编码器永磁同步伺服系统,介绍了位置传感器输出信号的处理电路,以及该伺服系统的初始粗定位方法及精确定位,并在该伺服电机上作了相应的测试实验,实验证明,该方法能使同步电机正常启动,并完成调速及定位功能。     

六相串联三相双 PMSM 驱动系统低速区转子位置角高精度解耦观测研究

静止坐标系下通过控制不同平面的电压矢量可以实现六相串联三相PMSM系统中两台电机的独立解耦控制。基于此，在静止坐标系下六相平面和三相平面同时注入旋转高频电压，通过解调对应平面高频电流的负序分量，解耦获得两台电机的转子位置角初步观测值。为了补偿定子电阻、转速和滤波器对观测带来的误差，利用高频电流正序分量中误差角信息与转速前馈相结合的补偿方法，对转子位置角观测值进行补偿。实验结果表明，六相和三相电机稳态转子位置角观测误差绝对值的平均值为0.146和0.106 rad,动态下最大误差为0.2 rad;基于观测的转子位置角构建的无位置传感器直接转矩控制系统低速各种运行工况性能优越。     

永磁同步电机矢量控制系统的建模与仿真

永磁同步电机（PMSM）伺服系统的速度环和电流环具有非线性耦合特性,需要进行电流解耦控制.因此,根据矢量控制的原理实现了该系统的线性解耦.通过对永磁同步电机数学模型分析,建立基于Simulink伺服系统矢量控制仿真模型.仿真结果表明,建立的系统耦合模型具有良好速度控制特性,并对永磁同步伺服耦合系统设计具有指导价值.     

非线性强陀螺效应磁悬浮转子的解耦控制

针对磁悬浮控制力矩陀螺径向磁悬浮转子强非线性、强陀螺效应耦合对系统稳定性的影响,建立了磁悬浮转子多通道非线性动力学模型与功放模型,分析了磁悬浮转子系统的强陀螺效应耦合性,提出了一种考虑功放环节的α逆系统结合滑模控制器的解耦控制方法,并对其进行了仿真试验。结果表明,该方法对磁悬浮转子系统有良好的解耦效果与鲁棒性。     

液压注塑机伺服泵流量与压力解耦控制方法

介绍一种液压注塑机伺服泵流量与压力解耦的控制方法。对液压注塑机伺服系统进行建模分析,详细分析伺服泵转速与转矩、流量与压力的解耦控制,采用切换控制策略对控制方法进行优化,实现了注塑周期中不同工艺过程的良好跟踪效果和控制精度,并提高了控制响应速度。     

一种基于软件观测器的低速直驱伺服系统控制策略

在低速直驱伺服系统中,由于速度过低,加上光电编码器精度的局限,会导致速度信号产生阶跃,从而无法精确控制伺服电机速度值。本文基于传统伺服系统的控制策略,采用了如今先进的光电编码器反馈角度,通过软件观测实现计算,重构出精确的电机转子位置观测值,从而获得连续的电机转子角度给定量,降低编码器精度不高的影响。该实验运用matlab进行仿真测试结果,仿真结果表明,该方法简单有效,有较好的动态性能和控制效果。     

基于特征模型的主动磁轴承交叉反馈控制研究

设计了一种主动磁悬浮轴承转子系统的解耦控制方法——基于特征模型的交叉反馈控制。使用特征模型控制算法替代PID算法,加入交叉反馈解耦项,将自适应功能的特征模型控制与解耦功能的交叉反馈控制相结合。建立转子系统的数学模型,用Simulink软件对控制系统进行仿真分析,证明控制算法可行。通过实验观察在不同衰减因子下转子高速旋转时的轴心摆振幅度,可确定最佳补偿量。     

永磁交流伺服系统电机转子位置检测方法研究

永磁同步电机的高性能控制需要精确的检测系统状态变量。在伺服系统中较容易被检测到的变量是转子旋转的位置信息和电机定子中的三相电流。这也是电机控制的基本信息。     

一例永磁同步电动机的转子位置检测故障分析

<正>永磁同步电动机,因其效率高、体积小、调速性能良好得到广泛应用。在伺服系统等高精度控制的场合一般需要安装光电编码器、旋转变压器等位置传感器来获得电动机转子的准确位置。由于安装的误差会使     

旋转变压器在伺服稳定系统中的应用

文章以某伺服系统为背景,对旋变的工作原理、信号变换及角度解算做了深入的探讨。提出了反正切的核心算法,给出了解算的具体步骤,并通过软件实现了轴角的解算,然后将得到的转子角位置信号和速度信号反馈到伺服控制器中,以构成闭环控制来提高控制的精度。结果表明该方法解算精度高,具有很强的通用性,系统运行稳定,完全满足伺服系统对轴角测量的技术要求。     

一度故障模式下推力矢量控制系统定位精度研究

以某型运载火箭前支点柔性喷管位置伺服系统为研究对象,分析了喷管全轴摆动条件下俯仰、偏航通道作动器的运动牵连问题。结合工程经验,介绍了推力矢量控制系统的解耦控制及位置反解、正解算法求解方案,分析了运动求解算法的工程实现方案。在此基础上,探讨在伺服电机极性反向的一度故障模式下,通过优化调整系统位置反解、正解运动控制算法,解决系统的运动学解耦和运动精度控制问题。试验结果表明,优化算法后的推力矢量控制系统具有良好的喷管姿态角控制精度,保证了产品的研制配套周期,具有较高的工程应用意义和参考价值。     

节能非线性电液伺服系统位置控制方法的研究

为了实现对电液伺服系统进行节能、准确、快速的位置控制,提出了一种基于节能方法的非线性反演控制方法。通过对电液伺服系统的模型分析,明确了其结构及比例方向阀的动力学模型。对电液伺服系统位置控制过程中的节能方法进行分析,利用比例溢流阀的开启压力与泵压的关系,计算出理想的供给压力,通过该压力对比例溢流阀进行控制,达到节能的效果。设计反演控制器,求取电液伺服系统的正则形式,并通过其获取比例方向阀的理想输入电压,通过比例方向阀对执行机构进行调节,达到准确、快速的位置控制的效果。通过实验对所提方法的位置控制效果和节能效果进行了验证,实验结果显示,所提方法能够对电液伺服系统进行准确、快速的位置控制,同时控制过程中具有较少的能量损失,具有较好的节能及位置控制效果。     

基于AMESim和Simulink的气动位置伺服系统PID控制

根据AMESim和MATLAB软件各自的特点,采用了AMESim和MATLAB对气动位置伺服系统PID控制进行仿真,并在仿真中分别对有无PID控制器的气动位置伺服系统进行对比。结果表明,PID控制的气动位置伺服系统稳态精度较高,调节时间短,超调小,可以克服非线性时变特性的影响。     

基于干扰观测器的双框架变速率控制力矩陀螺解耦控制

双框架变速率控制力矩陀螺(Double-gimbaled variable-speed control moment gyroscope,DGVSCMG)是航天器重要姿态执行机构。它由内外框架速率伺服系统和转速可变的高速转子组成,有飞轮和控制力矩陀螺(Control moment gyroscope,CMG)两种工作模式。在两种工作模式下,框架伺服系统都会受到不匹配干扰,降低速率伺服性能,影响DGVSCMG的输出力矩精度,需要加以抑制。为了提高框架系统抗扰性能,并保证系统角速率伺服精度,提出一种基于干扰观测器(Disturbance observer,DO)与状态反馈的解耦控制方法。在对DGVSCMG框架系统的不匹配扰动建模与分析的基础上,利用鲁棒控制思想设计控制器与干扰观测器参数,并对全局系统进行了稳定性分析。仿真和试验结果表明,所提出的方法可有效抑制双框架伺服系统干扰,并满足DGVSCMG框架系统的性能要求。     

含前馈补偿和微分反馈的数控位置伺服系统

数控位置伺服系统的前馈控制具有动态响应快、跟踪精度高、实用性高等特点,在位置跟踪数控伺服系统中应用广泛,但对数控伺服系统的位置阶跃响应作用不明显,且超调量大。为此,提出在位置前馈控制的基础上,引入位置环微分负反馈的新型控制策略。在伺服系统位置环增加微分负反馈后,对前馈控制函数进行修正,使微分负反馈控制既能保证系统实现无超调快速响应,又不影响位置前馈跟踪性能。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性,表明该新型控制方法适用范围广,响应速度快,超调量小,具有很高的工程实用价值。     

一种新型高精度位置伺服系统的摩擦补偿控制

对含有摩擦环节的位置伺服系统,提出了一种新型的位置控制方法,针对TI公司MCK2407控制套件和PITTMAN3441无刷直流电机构建的位置伺服系统,设计了名义特性轨迹控制器,对该位置伺服系统进行了仿真分析和实验研究,实验结果表明该方法对摩擦具有很强的抑制作用,系统具有较高控制精度,响应速度快,超调量甚低.     

气动位置伺服系统的自适应控制研究

提出采用两个电－气压力比例阀构成新颖的阀控缸气动位置伺服系统,并运用极点配置的自校正自适应控制方法实现了气缸活塞位移的实时控制。研究结果表明,这种气动位置伺服系统比采用电－气流量比例阀的气动位置伺服系统具有较高的刚度和较好的控制性能;运用自适应控制方法的气动位置伺服系统具有较强的跟踪能力和抗参数扰动的鲁棒性。     

伺服系统控制方法研究

讨论了各种速度伺服系统和位置伺服系统中控制对象的特性并研究了伺服系统的几种控制方法。