电动被动式力矩伺服系统驱动与控制研究

发布时间：2021-09-09 20:47

　　电动被动式力矩伺服系统用于在半实物仿真条件下为传动设备模拟负载力矩,是保证设备生产、制造及研发的重要环节。随着各类传动设备机动性与精确性的不断提高,相应的对电动被动式力矩伺服系统提出了更高的要求。但是系统的数学模型为谐振环节,且负载力矩给定与承载系统主动运动导致的强外部干扰形式复杂,使系统的动态响应性能、加载精度、稳定性与加载带宽始终难以得到有效保证。针对此问题,本文从加载电机驱动器、电流控制策略、速度控制策略以及负载力矩控制策略入手,对电动被动式力矩伺服系统展开研究,寻求进一步提高动态响应性能、加载精度、稳定性与加载带宽的方法,为更高加载性能的实现提供相应的理论与技术参考。电动被动式力矩伺服系统加载的本质为能量的传递,因此加载电机驱动器的能量传递速度对系统的动态响应有直接影响。本文首先将加载电机驱动器的能量传递过程与电流环数学模型相结合,分析了驱动器的能量传递速度对系统动态响应性能的影响。在此基础上,对矩阵变换器与背靠背双PWM变流器进行了分析与对比,说明了矩阵变换器对于改善系统动态响应的优势。针对矩阵变换器的应用,对输入滤波器进行了设计,进一步保证了系统的动态响应,同时保证了系统功... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

电动被动式力矩伺服系统结构

件下电动被动式力矩伺服系统的动态响应实验波形。实验平台及其相关别如图 4-9 与表 4-1 所示。加载电机与承载电机通过联轴器、力矩传感同轴连接，二者参数相同，电机参数如表 2-1 所示。力矩传感器将力矩换为电压信号采回数字控制芯片，数字控制芯片采用 TMS320F2812。位置传感器采用增量式光电脉冲编码器，分辨率为 2500 线/转。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于全局非线性积分滑模的永磁交流伺服系统研究[J]. 张立伟,魏维,张超,刘辉,修三木.  电工技术学报. 2018(16)
[2]一种抑制PWM整流器起动冲击电流的缓给定方法[J]. 刘博,贲洪奇,白银龙.  电工技术学报. 2018(12)
[3]基于模型参考自适应控制的舵机加载系统研究[J]. 税洋,尉建利,闫杰.  西北工业大学学报. 2018(02)
[4]舵机加载试验系统设计与实现[J]. 李倩,吴亮,田建升.  航空科学技术. 2017(12)
[5]永磁同步电机的自适应预测比例–积分–谐振电流控制[J]. 于子淞,王大志,陶冶.  自动化学报. 2018(03)
[6]改进的导弹半实物仿真跟踪微分器设计[J]. 明超,孙瑞胜,白宏阳,祝刚.  国防科技大学学报. 2017(05)
[7]变刚度电动负载力矩模拟系统的刚度解算[J]. 冀哲,姚晓先,梁作宝.  弹箭与制导学报. 2017(05)
[8]永磁同步电机谐波电压与电流的耦合模型及前馈控制[J]. 钟再敏,江尚,康劲松,陈雪平,周英坤.  电工技术学报. 2017(18)
[9]基于重复自抗扰控制的感应电机矢量控制方法[J]. 杜超,尹忠刚,李艳琴,孙向东,钟彦儒.  电工技术学报. 2017(19)
[10]基于Anti-Windup的感应电机高速区最大转矩提升策略[J]. 董震,于泳,王勃,张旭,徐殿国.  中国电机工程学报. 2018(03)

博士论文
[1]被动式力矩伺服系统加载策略研究[D]. 王哲.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3392761