帶柔性連接負(fù)載的交流伺服系統(tǒng)控制技術(shù)研究

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1、表兩：ｋ聲碩±學(xué)位論文帶柔性連接負(fù)載的交流伺服系統(tǒng)控制技術(shù)研究專業(yè)名稱：控制理論與拴制工巧研究生姓名：李地導(dǎo)師姓名：李巧化巧巧ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＡＬＴＥＲＮＡＴＩＮＧＣＵＲＲＥＮＴＳＥＲＶＯＳＹＳＴＥＭＣＯＮＴＲＯＬＭＥＴＨＯＤＷＩＴＨＦＬＥＸＩＢＬＹＣＯＮＮＥＣＴＥＤＬＯＡＤＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥ

2、ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢＹＬｉＮａＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬｉＳｈ化ｕａＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｐｒｉｌ２０１５東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)初性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我

3、一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：Ｂ期：＾皮年斗月＾曰東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可Ｗ采用影巧、縮印或其化復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)一（論文的內(nèi)容相致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可Ｗ公布包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名：導(dǎo)師《名日期：

4、護(hù)年ｙ月ｆ曰＾摘要隨著微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，交流傳動取代直流傳動成為必然的發(fā)展趨勢。永磁同步電機(jī)因其體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在交流伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的調(diào)速控制通常采用電流內(nèi)環(huán)和轉(zhuǎn)速外環(huán)的雙巧環(huán)結(jié)一構(gòu)－－。在轉(zhuǎn)速環(huán)控制器設(shè)計(jì)時，通常將電機(jī)轉(zhuǎn)子傳動機(jī)構(gòu)負(fù)載當(dāng)作個剛體，慣量也直接折合到電機(jī)端，由于，而，。實(shí)際的伺服系統(tǒng)中傳動機(jī)構(gòu)不是理想剛體容易發(fā)生機(jī)械諧振現(xiàn)象使得系統(tǒng)的電流和轉(zhuǎn)速發(fā)生持續(xù)大幅振蕩的現(xiàn)象。因此，

5、必須合理地設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)控制器避免機(jī)械諧振現(xiàn)象。本文首先介紹了交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展概況，簡要分析了帶柔性連接負(fù)載的交流伺服系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及存在的問題，。接著從電機(jī)速度調(diào)節(jié)原理出發(fā)在分析永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基一礎(chǔ)上，討論了永磁同步電機(jī)矢量控制方案。將伺服系統(tǒng)中的傳動機(jī)構(gòu)等效為個扭轉(zhuǎn)彈黃，一－－二質(zhì)整個柔性連接伺服系統(tǒng)則簡化為個電機(jī)彈黃負(fù)載的量系統(tǒng)，通過理論分析，建立起柔性連接伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，而且分析了系統(tǒng)產(chǎn)生機(jī)械諧振的機(jī)理。然后設(shè)計(jì)提出了Ｗ偽隨機(jī)序列作為激勵的、對轉(zhuǎn)速環(huán)被控對

6、象的頻率特性辨識方案，根據(jù)頻率特性辨識結(jié)果獲取系統(tǒng)諧振頻率的同時，得出對負(fù)載慣量、柔性連接環(huán)節(jié)的剛度等參數(shù)進(jìn)行辨識的方法。通過仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對算法進(jìn)行驗(yàn)證。在對系統(tǒng)進(jìn)行簡化之后，從諧振產(chǎn)生的直觀原因出發(fā)，考慮抑制負(fù)載力矩的振蕩，利用擾動觀測器對電機(jī)端的負(fù)載力矩進(jìn)行估計(jì)，并把估計(jì)結(jié)果補(bǔ)償?shù)搅亟o定端，設(shè)計(jì)提出了基于負(fù)載力矩觀測的反饋控制算法。利用巧真結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)算法的性能。最后，針對機(jī)械諧振在線抑制的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)提出了基于自適應(yīng)版陷波濾波器的機(jī)械諧振在線抑制算法。利用

7、遞推算法對系統(tǒng)諧振頻率進(jìn)行在線估計(jì)，進(jìn)而對陷波器的陷波頻率參數(shù)在線調(diào)整。仿真和實(shí)驗(yàn)平臺的驗(yàn)證結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。：，頻率特性關(guān)巧詞永磁同步電機(jī)，柔性連接負(fù)載，負(fù)載力矩反饋，自適應(yīng)ＩＩＲ濾波器【ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔｒＷｉｔｈｔｈｅｒａｉｄｒｏｒｅｓｓｏｆｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｏｎｉｃｋｃｈｎｏｌｏｇｙｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｏｆｍｏｄｅｒｎｐｐｇ，ｐｇｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｔ

8、ｒｅｎｄｉｓｔｈａｔＡＣｔｒａｎｓｍｋｓｉｏ打化ｒｖｏｓｙｓｔｅｍｒｅｐｌａｃｅｓＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｈｒ（ＰＭＳＭ）ｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｎｄｕａａａｓｕｉｓｔｒｉｌｐｐｌｉｃｔｉｏｎｓｄｕｅｔｏｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｃｈａｓｓｍａｌｌｓｉｚｅｌｉｈｔｗｅｉｈｔｈｉｈｅｆｉｃｉｅｎｃ