基于DSP的电机位置伺服控制系统的研究
发布时间:2021-03-30 15:07
随着当今工控业的飞速发展,电机及伺服控制技术的研究显的尤为重要。在数控机床、机器人、激光加工等领域对位置伺服控制技术提出了高精度及高响应速度的需求。在诸多影响位置伺服系统控制精度的因素中,间隙非线性是最常见且棘手的问题。本文通过把绝对式编码器安装于电机的传动轴上构成全闭环位置伺服控制系统,来克服间隙非线性对控制精度的影响。并且在传统的PID控制基础上提出了模糊自适应控制算法。该算法可以改善传统PID控制品质,减小系统的超调与响应时间,有效提高位置伺服控制系统的动、静态性能。论文的主要研究工作和成果如下:首先对伺服系统作了详细的概述,然后建立了电机的数学模型以及间隙非线性的物理模型,对电机的稳态特性作了分析并采用描述函数法研究了间隙非线性的振荡特性。接着为了有效提高位置伺服控制系统的性能,在传统PID控制基础上提出了一种改进的模糊自适应控制器设计方法,该算法能够有效克服非线性因素的影响。利用MATLAB/Simulink软件建立了电机模糊自适应控制系统仿真模型,仿真结果验证该方法相比传统PID控制方法具有更小的超调量和更快的响应速度。最后,为了提高系统的响应速度,采用运算速度较高的TMS...
【文章来源】:厦门理工学院福建省
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
永磁同步伺服电机的控制系统框图
齿隙的物理模型
图 2-3 间隙非线性环节特性 D-A 段和 B-C 段,输入信号和输出信号呈线性变化,在 A-B 段和 C-D 段表示齿轮的换向过程从动轮会滞后主动轮运行。
【参考文献】:
期刊论文
[1]Nonlinear Dynamic Analysis of Coupled Gear-Rotor-Bearing System with the Effect of Internal and External Excitations[J]. ZHOU Shihua,SONG Guiqiu,REN Zhaohui,WEN Bangchun. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[2]基于模糊自适应PID高精度控制系统设计[J]. 陈云,刘新妹,郭栋梁,殷俊龄. 电机与控制应用. 2016(02)
[3]无刷直流电机模糊自适应PID控制研究与仿真[J]. 刘慧博,王静,吴彦合. 控制工程. 2014(04)
[4]基于模糊自适应PID控制的永磁同步电机伺服系统研究[J]. 尹力,何胜方,何金龙. 工业控制计算机. 2013(06)
[5]基于DSP的全数字永磁交流伺服系统的软件设计[J]. 毕磊. 科技创新与应用. 2012(22)
[6]模糊自适应PID控制器在无刷直流电机控制系统中的应用研究[J]. 戴文俊,范鹏飞,凌有铸,蒋慧. 安徽工程大学学报. 2012(01)
[7]基于模糊自适应PID的随动系统设计与仿真[J]. 韩沛,朱战霞,马卫华. 计算机仿真. 2012(01)
[8]具有传动间隙的数字随动系统研究[J]. 张耕宁,张军惺,王翠艳. 科技风. 2009(14)
[9]永磁交流伺服系统国内外发展概况[J]. 黄声华,吴芳. 微特电机. 2008(05)
[10]基于DSP的交流同步电机伺服控制系统[J]. 周川. 微计算机信息. 2008(01)
硕士论文
[1]伺服系统含间隙非线性的极限环机理分析及其抑制技术[D]. 郑伟龙.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于DSP与FPGA的永磁同步电机位置伺服系统的设计与实现[D]. 施寒天.东南大学 2015
[3]间隙特性对电液伺服系统的影响及其抑制研究[D]. 严寒.哈尔滨工程大学 2014
[4]间隙非线性对电液位置伺服系统的影响及其补偿方法研究[D]. 李娜娜.兰州理工大学 2014
[5]基于模糊自适应PID控制的永磁同步电机调速系统研究[D]. 何瑞玲.长安大学 2014
[6]基于自适应模糊控制的永磁同步电机调速系统研究[D]. 何国庆.华中科技大学 2013
[7]电机伺服驱动系统及其参数辨识研究[D]. 吴家彪.浙江大学 2013
[8]基于DSP的交流永磁同步电机伺服控制系统的研究[D]. 于水乐.南京航空航天大学 2012
[9]基于模糊自适应PI控制的无刷直流电机无级调速系统研究[D]. 李聪.南京农业大学 2011
[10]基于DSP的全数字交流永磁电机伺服控制系统研究[D]. 宋海鸥.安徽理工大学 2011
本文编号:3109714
【文章来源】:厦门理工学院福建省
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
永磁同步伺服电机的控制系统框图
齿隙的物理模型
图 2-3 间隙非线性环节特性 D-A 段和 B-C 段,输入信号和输出信号呈线性变化,在 A-B 段和 C-D 段表示齿轮的换向过程从动轮会滞后主动轮运行。
【参考文献】:
期刊论文
[1]Nonlinear Dynamic Analysis of Coupled Gear-Rotor-Bearing System with the Effect of Internal and External Excitations[J]. ZHOU Shihua,SONG Guiqiu,REN Zhaohui,WEN Bangchun. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[2]基于模糊自适应PID高精度控制系统设计[J]. 陈云,刘新妹,郭栋梁,殷俊龄. 电机与控制应用. 2016(02)
[3]无刷直流电机模糊自适应PID控制研究与仿真[J]. 刘慧博,王静,吴彦合. 控制工程. 2014(04)
[4]基于模糊自适应PID控制的永磁同步电机伺服系统研究[J]. 尹力,何胜方,何金龙. 工业控制计算机. 2013(06)
[5]基于DSP的全数字永磁交流伺服系统的软件设计[J]. 毕磊. 科技创新与应用. 2012(22)
[6]模糊自适应PID控制器在无刷直流电机控制系统中的应用研究[J]. 戴文俊,范鹏飞,凌有铸,蒋慧. 安徽工程大学学报. 2012(01)
[7]基于模糊自适应PID的随动系统设计与仿真[J]. 韩沛,朱战霞,马卫华. 计算机仿真. 2012(01)
[8]具有传动间隙的数字随动系统研究[J]. 张耕宁,张军惺,王翠艳. 科技风. 2009(14)
[9]永磁交流伺服系统国内外发展概况[J]. 黄声华,吴芳. 微特电机. 2008(05)
[10]基于DSP的交流同步电机伺服控制系统[J]. 周川. 微计算机信息. 2008(01)
硕士论文
[1]伺服系统含间隙非线性的极限环机理分析及其抑制技术[D]. 郑伟龙.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于DSP与FPGA的永磁同步电机位置伺服系统的设计与实现[D]. 施寒天.东南大学 2015
[3]间隙特性对电液伺服系统的影响及其抑制研究[D]. 严寒.哈尔滨工程大学 2014
[4]间隙非线性对电液位置伺服系统的影响及其补偿方法研究[D]. 李娜娜.兰州理工大学 2014
[5]基于模糊自适应PID控制的永磁同步电机调速系统研究[D]. 何瑞玲.长安大学 2014
[6]基于自适应模糊控制的永磁同步电机调速系统研究[D]. 何国庆.华中科技大学 2013
[7]电机伺服驱动系统及其参数辨识研究[D]. 吴家彪.浙江大学 2013
[8]基于DSP的交流永磁同步电机伺服控制系统的研究[D]. 于水乐.南京航空航天大学 2012
[9]基于模糊自适应PI控制的无刷直流电机无级调速系统研究[D]. 李聪.南京农业大学 2011
[10]基于DSP的全数字交流永磁电机伺服控制系统研究[D]. 宋海鸥.安徽理工大学 2011
本文编号:3109714
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