PMSM伺服系统电流环控制参数自整定策略研究
发布时间：2021-04-09 10:59
随着控制技术的发展与进步,交流伺服系统得到了越来越广泛的应用。电流环作为交流伺服系统的最内环,其控制参数的调整是交流伺服系统性能的基础。在实际应用中,由于电流环中死区等非线性因素的存在,无法准确计算理想的控制参数,一般由操作人员手动调整参数,但效率低效果差。针对上述问题,本文提出了一种基于模型的参数自整定方法与控制参数寻优相结合的参数整定策略。本文在交流伺服系统电流环传递函数模型的基础上,分析了反电动势和电流控制器输出限幅对电流环的影响,提出了电流控制器设计过程中忽略反电动势和控制器输出限幅的限制条件,进而完成了电流环的简化。分析了伺服驱动器中死区以及功率器件压降等非线性因素对电机参数辨识的影响,结合电机参数辨识过程中的实际工况,对死区和压降进行近似处理,实现了对逆变器输出电压的补偿;提出了激励信号幅值的确定方法,基于递推最小二乘法实现了对电机参数的辨识。分析了电流环控制性能时域的单项评价指标以及典型I型系统的特性,通过将电流环校正为典型I型系统推导了控制参数的计算公式,结合电流环设计需求,设计了控制参数计算公式的优化方法;在常见伺服系统控制性能综合评价指标的基础上,提出了一种将上升时...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源
1.2 研究背景与意义
1.3 国内外研究现状
1.4 论文的主要工作
2 电流环参数自整定总体方案及建模
2.1 电流环参数自整定总体方案
2.2 电流环传递函数模型
2.3 电流环非线性因素影响分析及简化
2.4 本章小结
3 电机电气参数辨识
3.1 激励信号及辨识算法
3.2 伺服系统电流环非线性因素影响及补偿
3.3 电机参数辨识及模型转换
3.4 电机参数辨识仿真验证
3.5 本章小结
4 基于模型的电流环参数自整定分析
4.1 电流环单项性能评价指标
4.2 基于典型系统的参数自整定
4.3 电流环参数自整定仿真验证
4.4 本章小结
5 电流环控制参数优化
5.1 电流环综合性能指标的分析及设计
5.2 电流环坐标轮转法优化
5.3 电流环参数优化仿真验证
5.4 本章小结
6 电机参数辨识及电流环参数自整定策略实验验证
6.1 实验平台
6.2 PMSM电机参数辨识实验验证
6.3 电流环参数自整定策略实验验证
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 课题展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机模糊遗忘因子最小二乘法参数辨识[J]. 沈艳霞,靳保龙. 系统仿真学报. 2018(09)
[2]考虑死区补偿的永磁同步电机在线参数辨识[J]. 范惊京,刘莹,程善美. 微电机. 2018(08)
[3]考虑温度影响的永磁同步电机参数辨识方法[J]. 曹小华,魏恒,王鑫. 华南理工大学学报(自然科学版). 2018(08)
[4]基于逆变器死区补偿电流极性检测方法的改进[J]. 刘辉,钟俊,唐珊珊. 制造业自动化. 2018(07)
[5]基于自适应粒子群优化算法的永磁同步电机参数辨识[J]. 袁玉敏. 测控技术. 2018(07)
[6]死区对逆变性能的影响及其补偿方法[J]. 代伟,龙英文,宋芳,章伟. 化工自动化及仪表. 2018(04)
[7]永磁同步电动机电感参数测量的研究综述[J]. 章金晶,汤宁平. 电气技术. 2018(02)
[8]电压型逆变器分段死区补偿调制策略[J]. 刘和平,路莹超,王华斌,苗轶如. 电机与控制学报. 2018(03)
[9]基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法[J]. 王爽,冯坚栋,丁雪,石坚. 电工技术学报. 2017(21)
[10]基于最小二乘法和硬件在环平台的永磁同步电机参数辨识[J]. 董召强,徐秋霞,高瑾. 电机与控制应用. 2017(06)
博士论文
[1]交流伺服系统自调整技术研究[D]. 覃海涛.华中科技大学 2011
[2]交流伺服系统控制参数自整定策略研究[D]. 陈鹏展.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]基于MRAS永磁同步电机参数辨识的研究[D]. 党威望.西安科技大学 2018
[2]永磁同步电机控制器参数自整定技术研究[D]. 胡小林.西南交通大学 2018
[3]电机驱动器电流控制参数整定算法研究[D]. 李春林.电子科技大学 2017
[4]永磁同步电机在线参数辨识研究[D]. 刘帅.北京交通大学 2017
[5]永磁同步电机控制系统参数自整定研究[D]. 彭峰.广东工业大学 2016
[6]基于频域特性的PMSM伺服系统控制参数自整定策略研究[D]. 李羲轮.华中科技大学 2016
[7]永磁伺服系统电流环设计与优化[D]. 胡烨.南京航空航天大学 2016
[8]永磁交流伺服系统参数辨识的研究[D]. 张桂芳.华中科技大学 2015
[9]永磁同步电机电流环谐波抑制技术研究[D]. 代攀.华中科技大学 2014
[10]PID参数自整定的研究与应用[D]. 周伟.华中科技大学 2011
本文编号：3127504
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源
1.2 研究背景与意义
1.3 国内外研究现状
1.4 论文的主要工作
2 电流环参数自整定总体方案及建模
2.1 电流环参数自整定总体方案
2.2 电流环传递函数模型
2.3 电流环非线性因素影响分析及简化
2.4 本章小结
3 电机电气参数辨识
3.1 激励信号及辨识算法
3.2 伺服系统电流环非线性因素影响及补偿
3.3 电机参数辨识及模型转换
3.4 电机参数辨识仿真验证
3.5 本章小结
4 基于模型的电流环参数自整定分析
4.1 电流环单项性能评价指标
4.2 基于典型系统的参数自整定
4.3 电流环参数自整定仿真验证
4.4 本章小结
5 电流环控制参数优化
5.1 电流环综合性能指标的分析及设计
5.2 电流环坐标轮转法优化
5.3 电流环参数优化仿真验证
5.4 本章小结
6 电机参数辨识及电流环参数自整定策略实验验证
6.1 实验平台
6.2 PMSM电机参数辨识实验验证
6.3 电流环参数自整定策略实验验证
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 课题展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机模糊遗忘因子最小二乘法参数辨识[J]. 沈艳霞,靳保龙. 系统仿真学报. 2018(09)
[2]考虑死区补偿的永磁同步电机在线参数辨识[J]. 范惊京,刘莹,程善美. 微电机. 2018(08)
[3]考虑温度影响的永磁同步电机参数辨识方法[J]. 曹小华,魏恒,王鑫. 华南理工大学学报(自然科学版). 2018(08)
[4]基于逆变器死区补偿电流极性检测方法的改进[J]. 刘辉,钟俊,唐珊珊. 制造业自动化. 2018(07)
[5]基于自适应粒子群优化算法的永磁同步电机参数辨识[J]. 袁玉敏. 测控技术. 2018(07)
[6]死区对逆变性能的影响及其补偿方法[J]. 代伟,龙英文,宋芳,章伟. 化工自动化及仪表. 2018(04)
[7]永磁同步电动机电感参数测量的研究综述[J]. 章金晶,汤宁平. 电气技术. 2018(02)
[8]电压型逆变器分段死区补偿调制策略[J]. 刘和平,路莹超,王华斌,苗轶如. 电机与控制学报. 2018(03)
[9]基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法[J]. 王爽,冯坚栋,丁雪,石坚. 电工技术学报. 2017(21)
[10]基于最小二乘法和硬件在环平台的永磁同步电机参数辨识[J]. 董召强,徐秋霞,高瑾. 电机与控制应用. 2017(06)
博士论文
[1]交流伺服系统自调整技术研究[D]. 覃海涛.华中科技大学 2011
[2]交流伺服系统控制参数自整定策略研究[D]. 陈鹏展.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]基于MRAS永磁同步电机参数辨识的研究[D]. 党威望.西安科技大学 2018
[2]永磁同步电机控制器参数自整定技术研究[D]. 胡小林.西南交通大学 2018
[3]电机驱动器电流控制参数整定算法研究[D]. 李春林.电子科技大学 2017
[4]永磁同步电机在线参数辨识研究[D]. 刘帅.北京交通大学 2017
[5]永磁同步电机控制系统参数自整定研究[D]. 彭峰.广东工业大学 2016
[6]基于频域特性的PMSM伺服系统控制参数自整定策略研究[D]. 李羲轮.华中科技大学 2016
[7]永磁伺服系统电流环设计与优化[D]. 胡烨.南京航空航天大学 2016
[8]永磁交流伺服系统参数辨识的研究[D]. 张桂芳.华中科技大学 2015
[9]永磁同步电机电流环谐波抑制技术研究[D]. 代攀.华中科技大学 2014
[10]PID参数自整定的研究与应用[D]. 周伟.华中科技大学 2011
本文编号：3127504
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