交流伺服系統(tǒng)轉矩脈動抑制及速度環(huán)優(yōu)化研究.pdf

1、在三相交流永磁同步電機構成的伺服系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的眾多非線性因素會使電機正弦波電流出現(xiàn)畸變，引起使電機轉矩出現(xiàn)脈動，降低了伺服系統(tǒng)的性能。同時，僅采用常規(guī)PID控制實現(xiàn)電機的速度控制并不能使伺服系統(tǒng)的速度環(huán)需要具備優(yōu)越的動、靜態(tài)性能，限制了伺服系統(tǒng)的適用范圍。因此，研究伺服系統(tǒng)轉矩脈動的抑制方法，改進系統(tǒng)速度環(huán)的控制策略，對提升伺服系統(tǒng)的性能有著重要意義。
　　在永磁同步電機數(shù)學模型和矢量控制原理的基礎上，對三閉環(huán)交流伺服系統(tǒng)的總體

2、框架和各控制環(huán)調節(jié)器進行理論設計和仿真研究。并以此為基礎，從硬件和軟件兩方面對交流伺服系統(tǒng)進行設計，重點對測速算法和三區(qū)域SVPWM算法進行了分析研究。然后，研制出一套小功率的全數(shù)字交流伺服驅動器，并結合200W的永磁同步電機進行實驗研究，實驗結果中的編碼器輸出脈沖波形、相電流波形均符合預期。
　　針對逆變器中的死區(qū)時間、管壓降和電機本體設計不理想等非線性因素導致電機相電流中含有大量諧波，引起轉矩脈動的問題，提出了一種基于多同步旋

3、轉坐標變換的永磁同步電機諧波電流檢測和抑制策略。仿真結果表明，通過在多同步旋轉坐標系下抑制相電流中幅值較大的5、7、11、13次諧波，能夠顯著改善相電流波形的正弦度，有利于減小轉矩脈動。
　　引入二自由度控制，為速度環(huán)設計了一種二自由度P-PI速度調節(jié)器，并采用遺傳算法，以系統(tǒng)ITAE指標為目標函數(shù)，對速度調節(jié)器的參數(shù)進行優(yōu)化。根據(jù)電機的狀態(tài)方程，設計了一種狀態(tài)觀測器用于對負載轉矩的觀測，并根據(jù)觀測值對速度調節(jié)器的輸出進行前饋補償