針對(duì)永磁直線(xiàn)同步電機(jī)（PMLSM）伺服系統(tǒng)在執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)時(shí)會(huì)受到參數(shù)變化、外部擾動(dòng)、端部效應(yīng)等擾動(dòng)影響而產(chǎn)生跟蹤誤差的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了PI^λD^μ分?jǐn)?shù)階迭代學(xué)習(xí)控制器（FO-ILC）。首先分析了影響PMLSM性能的不確定性因素,并建立數(shù)學(xué)模型。其次,利用分?jǐn)?shù)階微積分理論對(duì)PID型迭代學(xué)習(xí)律進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)了PI^λD^μ型FO-ILC。FO-ILC新增了兩個(gè)可調(diào)參數(shù),從而擴(kuò)大了參數(shù)的整定范圍,實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的靈活控制,進(jìn)而改善伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性。基于DSP的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與PID型ILC相比,所提出的控制方法能夠使有效提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能及位置跟蹤精度。 

【文章來(lái)源】：微電機(jī). 2020年09期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

基于PID型ILC的PMLSM伺服系統(tǒng)框圖

基于TI公司生產(chǎn)的DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將PIλDμ型FO-ILC應(yīng)用于PMLSM伺服系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所提方法的有效性。DSP型號(hào)為T(mén)MS320 F28335,基于DSP的PMLSM控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)圖如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中所選PMLSM參數(shù):np=3,Rs=2.1 Ω,λPM=0.09 Wb,Ld=Lq=41.4 mH,D=8.0 N·s/m,=32 mm,M=16 kg。另外,在系統(tǒng)速度環(huán)中的PI控制器參數(shù)選取為KP=15,KI=0.15,設(shè)置初始迭代次數(shù)為15次,初始控制輸入u0(t)=0。為驗(yàn)證所提方法的有效性,將其與一階PID型ILC進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析。對(duì)PMLSM伺服系統(tǒng)給定幅值為10 mm,頻率為π的周期性正弦波。在一階PID型ILC下的系統(tǒng)位置跟蹤誤差曲線(xiàn)如圖2所示。由圖3可知,在經(jīng)過(guò)15次迭代之后,系統(tǒng)跟蹤誤差幅值穩(wěn)定在-10～12 μm。

實(shí)驗(yàn)中所選PMLSM參數(shù):np=3,Rs=2.1 Ω,λPM=0.09 Wb,Ld=Lq=41.4 mH,D=8.0 N·s/m,=32 mm,M=16 kg。另外,在系統(tǒng)速度環(huán)中的PI控制器參數(shù)選取為KP=15,KI=0.15,設(shè)置初始迭代次數(shù)為15次,初始控制輸入u0(t)=0。為驗(yàn)證所提方法的有效性,將其與一階PID型ILC進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析。對(duì)PMLSM伺服系統(tǒng)給定幅值為10 mm,頻率為π的周期性正弦波。在一階PID型ILC下的系統(tǒng)位置跟蹤誤差曲線(xiàn)如圖2所示。由圖3可知,在經(jīng)過(guò)15次迭代之后,系統(tǒng)跟蹤誤差幅值穩(wěn)定在-10～12 μm。在相同的給定位置下,采用PIλDμ型FO-ILC應(yīng)用于PMLSM伺服系統(tǒng)。選取不同分?jǐn)?shù)階微積分算子所對(duì)應(yīng)的PMLSM伺服系統(tǒng)位置跟蹤誤差曲線(xiàn)如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2922520