伺服系統(tǒng)頻域建模與抗干擾控制方法研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)，傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代電機(jī)控制理論的發(fā)展，永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在一些高精度高性能的控制領(lǐng)域。而在高性能伺服系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中往往采用皮帶輪、絲杠、連動(dòng)桿和齒輪等傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)。皮帶輪伺服系統(tǒng)相對(duì)于帶絲杠、連動(dòng)桿等的伺服系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有剛度過(guò)小的特點(diǎn)，使得其模型更加復(fù)雜，控制性能難以令人滿意。雖然采用二質(zhì)量系統(tǒng)模型可以對(duì)皮帶輪伺服系統(tǒng)進(jìn)行描述，但在實(shí)際應(yīng)用中，典型的二質(zhì)量系統(tǒng)存在一定的

2、局限性，因?yàn)槎|(zhì)量系統(tǒng)模型中的皮帶輪側(cè)的參數(shù)在實(shí)際中無(wú)法得到。因此，研究基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法對(duì)皮帶輪伺服系統(tǒng)建模具有重要的工程意義。本文設(shè)計(jì)了基于迭代的加權(quán)最小二乘（IWLS）算法來(lái)辨識(shí)皮帶輪伺服系統(tǒng)的頻域模型。該算法能使辨識(shí)模型和真實(shí)系統(tǒng)的幅頻與相頻響應(yīng)誤差在迭代過(guò)程中收斂到最小，進(jìn)而使辨識(shí)模型盡可能地接近真實(shí)系統(tǒng)。
　　此外，在實(shí)際應(yīng)用中皮帶輪伺服系統(tǒng)存在著時(shí)變負(fù)載擾動(dòng)，非線性摩擦等時(shí)變干擾，使得傳統(tǒng)的控制算法難以取得令人滿意的

3、性能?？紤]到這些干擾往往不限于常值或慢變干擾，引入了GPI觀測(cè)器來(lái)估計(jì)變化更快的一類(lèi)集總干擾。然后基于之前辨識(shí)得到的皮帶輪伺服系統(tǒng)的頻域模型，設(shè)計(jì)了基于PDD反饋和GPI前饋的復(fù)合控制策略。仿真結(jié)果表明，該復(fù)合控制器既提升了皮帶輪伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，也增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性能。
　　考慮到永磁同步電機(jī)實(shí)際運(yùn)行中存在各種周期性干擾，且這些周期性干擾的頻率通常都是未知的。本文提出了基于自適應(yīng)內(nèi)模(AIM)的抗干擾控制方案，通過(guò)在速度