基于参数优化的PMSM双闭环滑模控制策略研究 被引量：6

1

作者 汪海涛 肖子涵 +1 位作者 张世乾 李宁 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期87-90,111,共5页

永磁同步电机(PMSM)具有成本低、精度高、稳定性好、体积小等众多优点,是交流伺服领域的重要研究方向。其传统比例积分微分(PID)控制已经不能满足目前非线性、强耦合系统的应用需求,有学者提出采用滑模变结构控制作为转速环控制器以解... 永磁同步电机(PMSM)具有成本低、精度高、稳定性好、体积小等众多优点,是交流伺服领域的重要研究方向。其传统比例积分微分(PID)控制已经不能满足目前非线性、强耦合系统的应用需求,有学者提出采用滑模变结构控制作为转速环控制器以解决调速系统动态品质不佳的问题。针对滑模控制器参数极难调试到系统效果优良的问题,提出了一种基于遗传算法(GA)替代试凑法优化滑模控制器参数的方法。通过GA迭代使得初始参数种群中经过适应度函数计算判断后系统动态品质较佳的参数得以保留并遗传、交叉变异出使系统动态品质更优的参数,经过数次迭代后算法输出最优的参数个体。仿真结果表明,提出的方法可以将需求的超调稳定在1%以内、稳态误差在1%以内、动态性能及快速性更佳,能更好地适应更多工况的需求。 展开更多

关键词 永磁同步电机 交流伺服 滑模控制 遗传算法

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光电跟踪伺服转台控制技术 被引量：2

2

作者 王亚杰 《舰船电子工程》 2014年第9期56-58,91,共4页

论文介绍了一种光电跟踪伺服转台系统的控制原理,提出并研究采用交流伺服电机驱动,旋转变压器反馈,ARM9数字控制器,PWM功率驱动的方案。应用带速度前馈和转矩前馈的闭环增量式PID控制策略,实现了对目标的高精度稳定跟踪。对系统硬件电... 论文介绍了一种光电跟踪伺服转台系统的控制原理,提出并研究采用交流伺服电机驱动,旋转变压器反馈,ARM9数字控制器,PWM功率驱动的方案。应用带速度前馈和转矩前馈的闭环增量式PID控制策略,实现了对目标的高精度稳定跟踪。对系统硬件电路、控制算法、软件流程等做了详细的介绍。系统利用ARM9丰富的片上资源,极大地简化了电路的硬件结构。实验表明,本系统采用的控制策略使得系统获得了优良的动态品质和较高的跟踪精度。 展开更多

关键词 交流伺服 ARM9 PWM PID调节

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智能滑模变结构控制的交流伺服控制系统 被引量：1

3

作者 徐宏培 吴新开 张敏海 《湖南文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第4期52-57,共6页

为了实现对系统速度的精确控制,在分析永磁同步电动机动态数学模型的基础上,将智能滑模变结构控制策略引入到双闭环矢量控制中,设计了基于智能滑模变结构的交流伺服控制系统.系统的速度环采用模糊神经网络滑模变结构控制,而电流环则采... 为了实现对系统速度的精确控制,在分析永磁同步电动机动态数学模型的基础上,将智能滑模变结构控制策略引入到双闭环矢量控制中,设计了基于智能滑模变结构的交流伺服控制系统.系统的速度环采用模糊神经网络滑模变结构控制,而电流环则采用常规PI控制.然后,利用Matlab6.5软件平台搭建了系统的仿真模型并进行仿真,仿真结果表明:该智能交流伺服控制系统具有更强的鲁棒性与更好的快速响应性,证明了这种控制方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 交流伺服 滑模变结构控制 模糊神经网络 永磁同步电动机

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伺服电机定量泵驱动差动液压缸系统效率的研究 被引量：20

4

作者 权龙 李凤兰 王祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期93-98,共6页

对伺服电机和定量液压泵组合驱动差动液压缸系统的特性和效率进行研究。针对应用恒定总压力对液压缸2腔预压紧、系统能量效率低的不足,提出用负载敏感原理和总压力设定曲线预先给定的方法,使液压缸运动过程中的系统压力与负载相适应,同... 对伺服电机和定量液压泵组合驱动差动液压缸系统的特性和效率进行研究。针对应用恒定总压力对液压缸2腔预压紧、系统能量效率低的不足,提出用负载敏感原理和总压力设定曲线预先给定的方法,使液压缸运动过程中的系统压力与负载相适应,同时维持背压在一个较低的值,减小了系统的能耗和泵的发热。进一步提出用低压蓄能器对液压缸2腔预压紧的回路原理,不仅简化了控制回路,也降低了电机和液压系统的能耗。研究工作获得了数字仿真和试验的验证。 展开更多

关键词 交流伺服电机 泵控系统 注塑机 锁模机构 变速泵 差动缸

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交流伺服系统振动鲁棒M/T测速算法 被引量：22

5

作者 秦晓飞 王云宽 +1 位作者 郑军 于家斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期97-103,共7页

针对使用增量式正交脉冲编码器进行测速的交流伺服系统中M/T测速算法易受电机转子机械振动干扰的问题,提出一种基于假脉冲剔除的M/T测速算法。分析M/T测速算法的实现机理,将机械振动条件下导致速度测量误差的主要原因归结为引起位置量... 针对使用增量式正交脉冲编码器进行测速的交流伺服系统中M/T测速算法易受电机转子机械振动干扰的问题,提出一种基于假脉冲剔除的M/T测速算法。分析M/T测速算法的实现机理,将机械振动条件下导致速度测量误差的主要原因归结为引起位置量化误差的假脉冲信号。分别采用数字滤波器和方向信号鉴别器对高频和低频假脉冲信号进行抑制,并给出改进后的M/T测速算法实现方案。仿真和实验结果表明:基于数字滤波器和方向信号鉴别器的假脉冲剔除法能够消除机械振动引起的位置量化误差。改进后的M/T测速算法对机械振动具有鲁棒性,且能够在电机整个运行速度范围内给出准确的速度测量值,从而提高了交流伺服系统的速度控制性能。 展开更多

关键词 交流伺服系统 机械振动 M/T测速算法 数字滤波器 假脉冲剔除

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基于预滑—动态摩擦力矩估计模型的自适应前馈补偿方法 被引量：11

6

作者 袭著燕 路长厚 +1 位作者 潘伟 张建川 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期175-180,共6页

根据数控交流伺服工作台进给系统从静止到宏观运动的过渡时间,和零速度时刻的指令加速度大小呈反比关系,区分摩擦力矩的预滑动区和滑动区,由此提出基于力矩值估计的摩擦补偿方法;在设定指令加速度后,基于命令力矩值的摩擦力矩模型,不需... 根据数控交流伺服工作台进给系统从静止到宏观运动的过渡时间,和零速度时刻的指令加速度大小呈反比关系,区分摩擦力矩的预滑动区和滑动区,由此提出基于力矩值估计的摩擦补偿方法;在设定指令加速度后,基于命令力矩值的摩擦力矩模型,不需要测量速度就可以补偿工作台进给系统中的摩擦。同时,考虑到参数的不确定性,设计非线性摩擦自适应控制方案,对其稳定性进行理论证明。在交流伺服工作台进给系统上对基于摩擦力矩值估计的自适应前馈补偿方法进行验证。试验结果表明,基于预滑—动态摩擦力矩估计模型的自适应前馈补偿方法能实现在不同指令加速度下对期望轨迹的跟踪,并能大大提高系统的跟踪精度。 展开更多

关键词 交流伺服工作台 进给系统 摩擦模型 前馈补偿

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交流伺服电机速度控制模式实现方法的研究 被引量：10

7

作者 孙兴伟 侯广政 +1 位作者 王可 吕光 《机床与液压》 北大核心 2012年第15期54-55,59,共3页

简要介绍了交流伺服电机的基本控制原理以及速度控制模式下的控制原理,通过模拟量控制,使伺服电机在速度控制模式下以精确的转速旋转。通过设计外部控制电路,实现电机的一些基本动作。将伺服电机的速度控制模式应用于某专用数控机床,用... 简要介绍了交流伺服电机的基本控制原理以及速度控制模式下的控制原理,通过模拟量控制,使伺服电机在速度控制模式下以精确的转速旋转。通过设计外部控制电路,实现电机的一些基本动作。将伺服电机的速度控制模式应用于某专用数控机床,用来驱动丝杠螺母机构,效果良好。 展开更多

关键词 交流伺服电机 速度控制模式 模拟量控制

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电机调速与伺服驱动技术在压力机行业中的应用 被引量：6

8

作者 郑建明 赵升吨 尚万峰 《锻压装备与制造技术》 2007年第6期10-14,共5页

随着微电子技术、控制技术和计算机技术的飞速进步,各种电机调速与伺服控制技术获得了突飞猛进的发展,并在装备制造行业中得到了广泛的应用。本文分析了传统机械式压力机在现代塑性成形生产领域中存在的问题,介绍了伺服压力机的特点与... 随着微电子技术、控制技术和计算机技术的飞速进步,各种电机调速与伺服控制技术获得了突飞猛进的发展,并在装备制造行业中得到了广泛的应用。本文分析了传统机械式压力机在现代塑性成形生产领域中存在的问题,介绍了伺服压力机的特点与发展现状,对交流和开关磁阻电机调速与伺服系统在压力机行业的应用进行了总结,指出我国伺服电机的发展水平是制约伺服压力机发展的瓶颈,加大高性能、大功率、低成本伺服电机的研制对促进我国伺服压力机发展具有重要意义。 展开更多

关键词 机械制造 伺服驱动技术 压力机 发展 综述

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基于DSP的永磁交流伺服控制系统研究 被引量：5

9

作者 徐艳平 刘永飘 钟彦儒 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期42-44,共3页

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)交流伺服系统在工业领域得到了广泛的应用,本文在分析永磁交流伺服系统控制原理的基础上,讨论了基于数字信号处理器TMS320F2812的三相永磁同步电机交流伺服系统,并详细论述... 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)交流伺服系统在工业领域得到了广泛的应用,本文在分析永磁交流伺服系统控制原理的基础上,讨论了基于数字信号处理器TMS320F2812的三相永磁同步电机交流伺服系统,并详细论述了该系统的硬件电路结构和软件设计。实验结果表明,基于TMS320F2812的三相永磁同步电机交流伺服系统硬件和软件设计合理,系统响应迅速,具有优良的动、静态特性。 展开更多

关键词 交流伺服系统 软件 硬件 设计/永磁同步电动机

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基于模糊控制的滑模控制器的研究 被引量：3

10

作者 张雷 董德存 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期955-958,共4页

滑模控制具有鲁棒性好、性能稳定的特点 ,但普遍存在震颤现象 .在实际项目开发的工程背景中 ,通过对滑模控制系统进行模糊分析与原理性设计 ,使得模糊控制与滑模控制相结合 ,从而实现了对交流伺服系统的有效控制 .滑模控制用于减少控制... 滑模控制具有鲁棒性好、性能稳定的特点 ,但普遍存在震颤现象 .在实际项目开发的工程背景中 ,通过对滑模控制系统进行模糊分析与原理性设计 ,使得模糊控制与滑模控制相结合 ,从而实现了对交流伺服系统的有效控制 .滑模控制用于减少控制误差 ,而模糊控制则用于消除震颤 .仿真结果表明该方案在交流伺服系统中提高了控制系统的精度和鲁棒性 。 展开更多

关键词 模糊控制 滑模控制器 交流伺服系统 控制误差 颤震 控制性能 鲁棒性 震颤现象

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交流位置伺服系统反演滑模并行复合控制 被引量：4

11

作者 霍龙 乐贵高 胡健 《机床与液压》 北大核心 2012年第11期85-87,共3页

针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种反演滑模并行复合控制策略,设计了基于位置环滑模变结构控制器和反演控制器的并行复合控制结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,反演控制渐近跟踪被控对象... 针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种反演滑模并行复合控制策略,设计了基于位置环滑模变结构控制器和反演控制器的并行复合控制结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,反演控制渐近跟踪被控对象的参考位置信号和消除滑模控制的抖振。仿真结果表明:所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能。 展开更多

关键词 反演控制 滑模变结构控制 交流伺服系统 并行复合控制

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火箭炮位置伺服系统非奇异终端模糊滑模控制 被引量：3

12

作者 吴跃飞 马大为 乐贵高 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期551-556,共6页

针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和冲击力矩变化大等各种不确定因素,提出了一种基于多滑模面的终端模糊滑模控制策略。引入Nussbaum增益补偿实际控制器不确定量,使用模糊逻辑系统自适应补偿系统中未知非线性量,最后... 针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和冲击力矩变化大等各种不确定因素,提出了一种基于多滑模面的终端模糊滑模控制策略。引入Nussbaum增益补偿实际控制器不确定量,使用模糊逻辑系统自适应补偿系统中未知非线性量,最后一步引入非奇异终端滑模使系统的位置误差在有限时间内收敛,从而降低系统参数变化和外部干扰对火箭炮跟踪性能的影响。仿真结果表明,同传统终端滑模控制方法相比,该控制方法不仅能够有效消除滑模抖振,保证系统速度响应和控制精度,同时对参数摄动和负载扰动具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 交流伺服系统 终端滑模控制 模糊控制 自适应控制

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空间矢量脉宽调制中电压矢量最优化算法研究 被引量：2

13

作者 郝双晖 刘杰 +1 位作者 蔡一 郝明晖 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期213-216,221,共5页

在交流伺服系统电流控制的空间矢量脉宽调制中,通常的电压指令限制算法会导致母线电压不能被充分利用,并产生电压矢量方向误差。针对此问题,该文提出了基于线电压限制和相电压中心点平移的最优化算法。一个电角度周期内的分析结果证明,... 在交流伺服系统电流控制的空间矢量脉宽调制中,通常的电压指令限制算法会导致母线电压不能被充分利用,并产生电压矢量方向误差。针对此问题,该文提出了基于线电压限制和相电压中心点平移的最优化算法。一个电角度周期内的分析结果证明,在63.3%的角度区间,最优算法处理后的电压矢量模大于通常方法,母线电压得到充分利用,且没有方向误差。 展开更多

关键词 空间矢量 交流伺服 脉宽调制 电压矢量优化

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交流伺服系统Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制 被引量：2

14

作者 张营 吴文江 郭亚军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第10期77-79,83,共4页

针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制策略,设计了位置环滑模变结构控制器和Ziegler-Nichols PI控制器的并行结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,Ziegler-N... 针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制策略,设计了位置环滑模变结构控制器和Ziegler-Nichols PI控制器的并行结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,Ziegler-Nichols PI控制可对传统PI控制器的比例、积分系数进行在线调整,实现了系统的调整控制。仿真结果表明,所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能。 展开更多

关键词 Ziegler—Nichols PI控制 滑模变结构控制 交流伺服系统 复合控制

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高精度微光学器件激光直写光刻系统研究 被引量：2

15

作者 杨特育 《现代电子技术》 2008年第24期20-23,共4页

设计一套高精度激光直写光刻系统,它采用带17位增量式编码器的松下MINAS A系列交流伺服马达,同时还采用基于高精密滚珠丝杆和超精密线性滑轨导向的x-y运动平台,可以实现约30 nm的运动控制灵敏度。针对该系统开发一套基于ISA总线的三维... 设计一套高精度激光直写光刻系统,它采用带17位增量式编码器的松下MINAS A系列交流伺服马达,同时还采用基于高精密滚珠丝杆和超精密线性滑轨导向的x-y运动平台,可以实现约30 nm的运动控制灵敏度。针对该系统开发一套基于ISA总线的三维运动控制卡。实验表明该激光直写光刻系统完全能够满足光刻精度的要求,并且具有控制简单、行程轨迹精确等特点,适用于许多微光学器件加工领域。 展开更多

关键词 激光直写系统 光刻 交流伺服电机 ISA

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基于交流伺服驱动技术及双CPU技术的纸箱抗压试验机设计 被引量：1

16

作者 姜淳 梅鸿 卢勇跃 《造纸化学品》 CAS 2006年第1期36-39,共4页

利用交流伺服技术及双CPU技术,设计了一种性能符合ISO国际标准、价格又能为国人接受的高精度纸箱抗压试验机。

关键词 交流伺服驱动 伺服电机 双CPU 纸箱抗压试验机

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交流伺服控制系统电机参数闭环辨识方法研究 被引量：1

17

作者 郝双晖 石晶合 +1 位作者 唐梓力 郝明晖 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期614-620,共7页

通过分析永磁同步电机d-q坐标轴数学模型,提出一种交流伺服控制系统闭环辨识电机交直轴电感、定子电阻、转子磁链的方法,分析了非正弦磁通造成的电机模型误差、功率器件的开关死区和编码器的电机转子位置反馈延时等对参数辨识精度的影响... 通过分析永磁同步电机d-q坐标轴数学模型,提出一种交流伺服控制系统闭环辨识电机交直轴电感、定子电阻、转子磁链的方法,分析了非正弦磁通造成的电机模型误差、功率器件的开关死区和编码器的电机转子位置反馈延时等对参数辨识精度的影响,并给出了相应的补偿方法。实验结果表明,补偿后闭环辨识得到的电感随电流的变化曲线与有限元分析结果基本吻合,辨识出的电阻和磁链与实际测量和计算值偏差很小,证明了该文参数辨识及补偿方法的有效性。由于所辨识到的参数是控制电机运行时的等效参数,因此该文方法对控制器及电机的设计改进提供了依据。 展开更多

关键词 交流伺服控制 永磁同步电机 闭环辨识 电机参数

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CQ5280型立式车床电气改造与研究 被引量：1

18

作者 周秀梅 刘德杰 《现代制造技术与装备》 2022年第11期98-102,共5页

立式车床是机加工行业常见的机械加工设备。利用西门子S7200系列可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)和触摸屏对CQ5280立式车床的电气控制系统进行优化改造,简化外部控制线路,利用交流伺服系统替换原老式直流调速刀架... 立式车床是机加工行业常见的机械加工设备。利用西门子S7200系列可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)和触摸屏对CQ5280立式车床的电气控制系统进行优化改造,简化外部控制线路,利用交流伺服系统替换原老式直流调速刀架进给系统,同时详细说明了改造后立式车床的控制原理。机床改造完成后刀架进给运行更加可靠,大幅降低了停机率,提高了公司的经济效益。 展开更多

关键词 立式车床 交流伺服系统 自动控制

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永磁同步伺服驱动中瞬时转速观测器设计研究 被引量：1

19

作者 周扬忠 程明 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第1期81-84,共4页

交流伺服系统中转子转速一般是通过对测量得到的转子位置角进行微分得到,但由于位置角测量的量化原因,易造成速度计算的不准确及量化误差;而且同时采用该方法不可能得到瞬时速度。为此设计了一种瞬时转速观测器,并在此基础上结合位置脉... 交流伺服系统中转子转速一般是通过对测量得到的转子位置角进行微分得到,但由于位置角测量的量化原因,易造成速度计算的不准确及量化误差;而且同时采用该方法不可能得到瞬时速度。为此设计了一种瞬时转速观测器,并在此基础上结合位置脉冲增量式插补方法提出一种改进的瞬时转速观测器。实验结果表明与传统结构系统相比,瞬时速度观测器系统具有较快的速度动态响应、较低的电流脉动,而且改进的瞬时速度观测器使伺服系统在低速时能进一步降低转速和电流脉动。 展开更多

关键词 交流伺服 瞬时转速观测器 插补方法

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增量式脉冲编码器Z脉冲校正与丢失检测算法 被引量：1

20

作者 于家斌 王小艺 +1 位作者 许继平 刘翠玲 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第2期284-287,395,共5页

针对使用增量式正交脉冲编码器的永磁同步交流伺服系统在运行过程中,dq轴电流稳态误差变大并产生震荡的现象,主要原因是在受到外部干扰时编码器误差累计使角度测量偏差增大,从而造成dq轴电流和电压不能完全解耦。为提高测量精度,提出一... 针对使用增量式正交脉冲编码器的永磁同步交流伺服系统在运行过程中,dq轴电流稳态误差变大并产生震荡的现象,主要原因是在受到外部干扰时编码器误差累计使角度测量偏差增大,从而造成dq轴电流和电压不能完全解耦。为提高测量精度,提出一种Z脉冲校正和丢失检测算法,利用Z脉冲对码盘信号进行校正,并具有Z脉冲丢失检测的功能。同时给出了算法的实现方案。实验结果表明,改进算法可有效地减小编码器误差累积对角度测量的影响,避免dq轴电流稳态误差增大和震荡现象的出现,从而提高了永磁同步交流伺服系统的电流控制性能。 展开更多

关键词 永磁同步交流伺服系统 增量式正交脉冲编码器 脉冲校正 脉冲丢失检测

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