作為機(jī)器人、高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵零部件之一的高性能伺服系統(tǒng),目前的主流方案為采用永磁同步電機(jī)的交流伺服系統(tǒng),其在電力驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域扮演越來(lái)越重要的角色。當(dāng)考慮永磁交流伺服系統(tǒng)中傳動(dòng)裝置的彈性因素時(shí),應(yīng)將電機(jī)、傳動(dòng)軸及負(fù)載考慮為雙慣量系統(tǒng)。在雙慣量系統(tǒng)中,當(dāng)不斷拓展的伺服系統(tǒng)帶寬與系統(tǒng)固有機(jī)械諧振頻率重疊時(shí),將引發(fā)機(jī)械諧振現(xiàn)象。針對(duì)機(jī)械諧振帶來(lái)的危害,本文主要對(duì)基于ADRC（Active Disturbance Rejection Control）轉(zhuǎn)速環(huán)控制器的主動(dòng)抑制方法與基于陷波濾波器的被動(dòng)抑制方法相結(jié)合的諧振抑制策略展開(kāi)分析與研究。論文首先介紹了自抗擾控制原理及結(jié)構(gòu),針對(duì)單慣量伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)了ADRC轉(zhuǎn)速環(huán)控制器,并對(duì)不同控制器下的穩(wěn)定性及頻域特性進(jìn)行分析,為雙慣量系統(tǒng)中的自抗擾控制技術(shù)、諧振抑制奠定基礎(chǔ)。針對(duì)傳動(dòng)裝置剛度較小的永磁交流伺服系統(tǒng),論文進(jìn)行了雙慣量系統(tǒng)的建模,詳細(xì)分析雙慣量模型特性及機(jī)械諧振機(jī)理,并根據(jù)諧振頻率與系統(tǒng)極限帶寬的相對(duì)位置關(guān)系歸納出三類(lèi)諧振現(xiàn)象,針對(duì)諧振現(xiàn)象的抑制設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)PI控制器及陷波濾波器。為了提高系統(tǒng)整體性能,論文針對(duì)永磁交流伺服系統(tǒng)雙慣量模型,設(shè)計(jì)ADRC轉(zhuǎn)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機(jī)械諧振抑制策略
        1.2.2 自抗擾控制技術(shù)在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 ADRC在單慣量系統(tǒng)中的應(yīng)用
    2.1 PMSM交流伺服系統(tǒng)建模
    2.2 自抗擾控制器的介紹
        2.2.1 ADRC原理和結(jié)構(gòu)
        2.2.2 一階對(duì)象的三種LESO設(shè)計(jì)
    2.3 LADRC在單慣量系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)中的應(yīng)用
        2.3.1 轉(zhuǎn)速環(huán)LADRC設(shè)計(jì)
        2.3.2 轉(zhuǎn)速環(huán)LADRC穩(wěn)定性分析
        2.3.3 轉(zhuǎn)速環(huán)LADRC中 LESO的頻域分析
    2.4 MATLAB仿真研究
        2.4.1 仿真條件及參數(shù)說(shuō)明
        2.4.2 仿真內(nèi)容及分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 雙慣量系統(tǒng)建模及諧振抑制分析
    3.1 雙慣量系統(tǒng)模型及諧振機(jī)理分析
        3.1.1 雙慣量系統(tǒng)建模
        3.1.2 雙慣量系統(tǒng)諧振機(jī)理分析
    3.2 諧振抑制方法探究
        3.2.1 基于傳統(tǒng)PI控制器的諧振抑制
        3.2.2 基于陷波濾波器的諧振抑制
    3.3 陷波濾波器設(shè)計(jì)
        3.3.1 開(kāi)環(huán)頻率特性的獲取
        3.3.2 陷波濾波器的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
    3.4 MATLAB仿真研究
        3.4.1 仿真平臺(tái)及參數(shù)說(shuō)明
        3.4.2 仿真內(nèi)容及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 ADRC在雙慣量系統(tǒng)諧振抑制中的應(yīng)用
    4.1 基于LADRC的諧振抑制
        4.1.1 雙慣量系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)LADRC控制器設(shè)計(jì)
        4.1.2 LADRC控制器的參數(shù)選擇及離散化
    4.2 LADRC控制器下的雙慣量系統(tǒng)頻域分析
        4.2.1 LADRC控制器下的系統(tǒng)傳遞函數(shù)推導(dǎo)
        4.2.2 LADRC控制器下的系統(tǒng)頻域分析
    4.3 MATLAB仿真研究
        4.3.1 仿真平臺(tái)及參數(shù)說(shuō)明
        4.3.2 仿真內(nèi)容及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 ADRC雙慣量系統(tǒng)諧振抑制實(shí)驗(yàn)
    5.1 永磁交流伺服控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
        5.1.1 硬件整體方案設(shè)計(jì)
        5.1.2 軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.2 雙慣量系統(tǒng)諧振抑制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    5.3 雙慣量系統(tǒng)諧振抑制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
    1 本文總結(jié)
    2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于自抗擾控制的雙慣量彈性系統(tǒng)諧振抑制[D]. 欒添瑞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]帶傳動(dòng)間隙的彈性負(fù)載系統(tǒng)機(jī)械諧振機(jī)理分析及抑制[D]. 郝亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]交流伺服系統(tǒng)中的諧振問(wèn)題研究[D]. 谷磊.華中科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3711515