文档介绍：厦门大学
硕士学位论文
永磁同步电机伺服系统设计及算法研究
姓名:洪涛
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:彭侠夫
20080501
摘要本文对永磁同步电机的矢量控制原理和技术进行了分析和研究,指出矢量控较平稳的输出转矩,且调速范围宽。结合伺服系统设计要求,确定系统的控制方介绍了滑模变结构控制方法的原理,比较详细的阐述了滑模变结构控制方法系统对系统参数变化及负载变化敏感的问题。根据实验装置以及控制算法,编写控制程序。对于伺服系统的一些特殊功能永磁同步电机现在已经成为伺服驱动的发展方向。研究高性能,宽调速范围的永磁同步电机伺服系统,必须研究先进的控制策略和控制于段,使系统具有较强的适应性和抗干扰能力。本文的主要工作就是围绕着高性能,宽调速范围永磁同步电机伺服系统的研究而展开。制技术可以实现电机交轴和直轴之间的解耦,具有转矩控制的线性特性。能够比案为矢量控制。详细分析了伺服系统各部分的构成和数学模型,根据经典刂评砺郏照自动控制系统调节器设计方法,完成了系统的三个环节的设计,并对系统进行了仿真试验。较详细的分析了系统参数变动以及负载变化对系统各环节的影响。的几个基本问题。利用滑模变结构控制方法与传统刂评砺巯嘟岷系陌旆ǎ对伺服系统的位置环节,速度环节进行重新设计,使得系统具有很好的鲁棒性,并进行了仿真试验。实验证明新的控制算法克服了仅采用刂评砺凵杓剖保如直线加减速、直流制动、参数的检测、故障的诊断及响应等进行了研究,给出了程序实现方案。关键词:永磁同步电机伺服系统;矢量控制;刂疲桓春匣1浣峁箍刂
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减衡厦门大学学位论文原创性声明迥曷嵩律橙兹呈交的学位论文,是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果,均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人┟:
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第一章绪论交流伺服系统概况通常根据伺服驱动机的种类来分类,有电气式、油压式或电气一油压式三种。电气式伺服系统根据电气信号可分为直流伺服系统和交流伺服系统二大类。交流伺服系统根据其处理信号的方式不同,可以分为模拟式伺服、数字模拟两种:~种是用永磁同步伺服电动机构成的伺服系统,包括方波永磁同步电动机第二个发展阶段兰年代庖唤锥问侵绷魉欧缍牡背景的,由于伺服电动机结构及其永磁材料、控制技术的突破性进展,出现了无进入世纪年代后,因为微电子技术的快速发展,电路的集成度越来越“伺服闭飧龃视镌从谙@坝铮小芭的意思。“伺服机构”是按照控制信号的要求而动作:控制信号到来之前,被控对象是静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作:控制信号消失之后,被控对象又能自行停止。正是基于执行机构这一特点,我们称之为伺服系统瞳伺服系统若按功能来分,则有计量伺服和功率伺服系统;模拟伺服和功率伺服系统;位置伺服和加速度伺服系统等。混合式伺服和全数字式伺服;如果按照使用的伺服电动机的种类不同,又可分为匏⒅绷骰伺服系统和正弦波永磁同步电动机伺服系统;另一种是用鼠笼型异步电动机构成的伺服系统。伺服系统的发展紧密地与伺服电动机的不同发展阶段相联系,伺服电动机至今已有五十多年的发展历史,经历了三个主要发展阶段:第一个发展阶段兰甏郧,此阶段是以步进电动机驱动的液压伺服马达或以功率步进电动机直接驱动为中心的时代,伺服系统的位置控制为开环系统。全盛发展的时代,由于直流电动机具有优良的调速性能,很多高性能驱动装置采用了直流电动机,伺服系统的位置控制由开环系统发展成为闭环系统。第三个发展阶段兰甏两,这一阶段是以机电一体化时代作为刷直流伺服电动机讲ㄇ,交流伺服电动机也ㄇ等新型电动机。高,对伺服系统产生了很重要的影响,交流伺服系统的控制方式迅速向微机控制方向发展,并由硬件伺服转向软件伺服,智能化的软件伺服将成为伺服控制的一第一滦髀
永磁同步电动机伺服系统简介现在,最常用的交流伺服系统是感应式异步电动机交流伺服系统和永磁同步异步电动机交流伺服系统曾一度得到发展,但由于存在上述一些问题,并未得到动机交流伺服系统,并一跃成为交流伺服系统的主流,极其广泛地应用在工业生流控制型交流伺服系统。前者又多称为无刷直流伺服电动机交流伺服系直流无刷伺