永磁同步電機精密伺服系統(tǒng)仿真研究及應(yīng)用.pdf

1、永磁同步電機（PMSM）具有結(jié)構(gòu)簡單、功率因數(shù)高、效率高等優(yōu)點，且隨著永磁材料性能的不斷提升和電力電子元器件的發(fā)展，永磁同步電機廣泛地應(yīng)用于精確制導、武器隨動系統(tǒng)、衛(wèi)星姿態(tài)控制以及工業(yè)機器人、數(shù)控機床、印刷機械、紡織機械等多種高性能精確伺服領(lǐng)域。因此在響應(yīng)速度、控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面對永磁同步電機精密伺服系統(tǒng)進行深入研究就顯得十分必要。針對交流永磁伺服電機這類非線性、強耦合、參數(shù)攝動的多變量系統(tǒng)，本文將級聯(lián)自抗擾控制引入，有效提高系統(tǒng)

2、響應(yīng)速度、動靜態(tài)性能以及抗擾能力。
　　本文首先從背景和意義上對研究內(nèi)容進行了介紹，對精密伺服的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進行了分析，推導了永磁同步電機的數(shù)學模型，并介紹了常用的控制策略及空間電壓矢量技術(shù)。其次，在分析PI優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，介紹了自抗擾控制(ADRC)的各個組成部分及其原理；同時根據(jù)反步法（Backstepping）的思想，利用ADRC擾動補償?shù)膬?yōu)點，將 ADRC引入到非線性級聯(lián)系統(tǒng)，以多個低階自抗擾控制器級聯(lián)實現(xiàn)控制，較好地

3、簡化了高階非線性系統(tǒng)中高階自抗擾控制器的設(shè)計，解決了PMSM非線性系統(tǒng)的不確定性、耦合性及干擾抑制問題。同時對級聯(lián) AD RC控制理論進行了詳盡的闡述論證，最后介紹了級聯(lián)AD RC的算法原理與設(shè)計。此外，根據(jù)永磁同步電機的伺服調(diào)速和位置伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制框圖，并在PMSM數(shù)學模型基礎(chǔ)上，設(shè)計符合系統(tǒng)的級聯(lián)ADRC，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了系統(tǒng)仿真模型并進行了仿真實驗，與傳統(tǒng)PI進行對比，針對PMSM的調(diào)速和定位以及