永磁同步電機伺服系統(tǒng)低速性能研究.pdf

1、隨著永磁同步電機伺服控制技術(shù)的不斷發(fā)展，永磁同步電機伺服系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于航空航天、數(shù)控機床、機器人、工業(yè)自動化等諸多領(lǐng)域。然而，目前市場上中高端伺服系統(tǒng)產(chǎn)品主要以歐美和日本的產(chǎn)品為主，因此，研究自主的高性能交流永磁同步電機伺服系統(tǒng)具有重要的意義。本課題對影響永磁同步電機伺服系統(tǒng)低速性能方面的幾項關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。
　　首先，論文介紹了交流伺服系統(tǒng)的研究背景和發(fā)展趨勢，指出了影響永磁同步電機低速性能的幾個因素。對矢量控制下永磁同步

2、電機的數(shù)學(xué)模型進行了分析，介紹了永磁同步電機的矢量控制方法以及空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)。
　　其次，針對永磁同步電機矢量控制中出現(xiàn)的死區(qū)效應(yīng)給系統(tǒng)帶來的不利影響，提出了一種根據(jù)轉(zhuǎn)子位置角度來判斷電流極性，再進行電壓補償?shù)姆椒āＴ摲椒ú辉黾酉到y(tǒng)的硬件的成本，是一種軟件進行補償?shù)姆椒?，具有易于實現(xiàn)的優(yōu)點。在Matlab/Simulink中對死區(qū)補償控制策略進行了仿真，仿真試驗結(jié)果表明，采用本文的電壓補償策略能夠改善永磁同步電機的電流的正弦

3、程度，降低電機的轉(zhuǎn)矩脈動，可以提高系統(tǒng)的低速運轉(zhuǎn)性能。
　　然后，針對在速度過低的情況下，光電編碼器由于分辨率的限制，會有檢測盲區(qū)，并且采用傳統(tǒng)的測速方法間接獲取的速度的滯后性會越來越明顯等問題，提出采用設(shè)計擴展卡爾曼濾波狀態(tài)觀測器對轉(zhuǎn)速進行實時辨識;考慮到負載轉(zhuǎn)矩的突變會對系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速造成影響，設(shè)計出的狀態(tài)觀測器也把負載轉(zhuǎn)矩辨識出來，并將辨識得到負載轉(zhuǎn)矩對轉(zhuǎn)矩電流調(diào)節(jié)器進行前饋補償，達到減少負載突變對轉(zhuǎn)速影響的目的。仿真試驗結(jié)果表