伺服系統(tǒng)慣量識(shí)別及諧振抑制方法研究.pdf

1、伺服系統(tǒng)運(yùn)行過程中的負(fù)載慣量變化容易造成經(jīng)典控制器參數(shù)的不匹配，從而導(dǎo)致控制性能惡化；柔性伺服系統(tǒng)諧振嚴(yán)重侵蝕系統(tǒng)穩(wěn)定裕度與帶寬。因此，高性能伺服系統(tǒng)需要具備負(fù)載慣量辨識(shí)及諧振抑制能力。
　　本文通過理論分析，仿真及實(shí)驗(yàn)對(duì)伺服系統(tǒng)負(fù)載慣量辨識(shí)及柔性伺服系統(tǒng)諧振抑制的方法進(jìn)行了較為深入地研究。
　　首先，論文在對(duì)伺服系統(tǒng)負(fù)載慣量辨識(shí)的模型參考自適應(yīng)法（Model Reference Adaptive Method，簡(jiǎn)稱MRA）

2、、最小二乘法（含系列衍生算法）進(jìn)行較為詳盡的理論分析的基礎(chǔ)上，利用SIMULINK軟件建立起的交流永磁同步伺服電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor，簡(jiǎn)稱PMSM)系統(tǒng)仿真模型對(duì)這兩種辨識(shí)方法進(jìn)行了仿真研究，并在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有伺服系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了基于這兩種辨識(shí)方法的實(shí)際系統(tǒng)的負(fù)載慣量辨識(shí)。研究表明：MRA辨識(shí)法的收斂速度與辨識(shí)精度不能兼顧，適用于剛性伺服系統(tǒng)緩變負(fù)載慣量的離線辨識(shí)；最小二乘辨識(shí)法收斂速

3、度快，精度高，收斂值波動(dòng)小，適用于小擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩下剛性伺服系統(tǒng)快變負(fù)載慣量的在線辨識(shí)。
　　作者并提出了一種快速傅立葉變換（Fast Fourier Transform，簡(jiǎn)稱FFT）慣量辨識(shí)法。FFT慣量辨識(shí)法原理簡(jiǎn)單、辨識(shí)精度高。辨識(shí)實(shí)驗(yàn)表明：該方法對(duì)柔性伺服系統(tǒng)負(fù)載慣量的在線辨識(shí)具有較大的實(shí)用意義。
　　其次，針對(duì)伺服系統(tǒng)柔性傳動(dòng)引起的諧振現(xiàn)象，通過理論分析及實(shí)驗(yàn)對(duì)無限沖擊響應(yīng)（Infinite Impulse Respon

4、se，簡(jiǎn)稱IIR）濾波抑振法（含低通濾波法、雙二階濾波法、陷波濾波法）進(jìn)行了較為深入的研究，研究表明：在抑振的可靠性上，低通濾波法優(yōu)于陷波濾波法，陷波濾波法優(yōu)于雙二階濾波法；在提高系統(tǒng)帶寬上，陷波濾波法優(yōu)于雙二階濾波法，雙二階濾波法優(yōu)于低通濾波法。研究結(jié)論可為實(shí)際伺服系統(tǒng)中的抑振濾波器選型提供指導(dǎo)。
　　最后，本文利用SIMULINK軟件建立起了PMSM柔性伺服系統(tǒng)仿真模型，通過理論分析及計(jì)算機(jī)仿真對(duì)基于加速度觀測(cè)器的加速度反饋抑