基于改进型降阶观测器的永磁直驱伺服电动机转矩扰动抑制策略 被引量：6

1

作者 卜飞飞 郭子韬 +2 位作者 顾毅君 轩富强 秦海鸿 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期4104-4115,共12页

由于永磁直驱电机的直驱特性,电机转速平稳性受转矩扰动影响大,低速运行时受齿槽转矩影响,电机转速波动剧烈。该文分析传统比例积分速度控制方法无法兼顾跟踪性能和抗扰性能的缺点。为此引入传统降阶状态观测器,对转矩扰动进行估计和前... 由于永磁直驱电机的直驱特性,电机转速平稳性受转矩扰动影响大,低速运行时受齿槽转矩影响,电机转速波动剧烈。该文分析传统比例积分速度控制方法无法兼顾跟踪性能和抗扰性能的缺点。为此引入传统降阶状态观测器,对转矩扰动进行估计和前馈补偿;分析系统扰动转矩到真实转矩之间传递函数的伯德图及锯齿波响应,根据零极点对消原则对传递函数进行期望设计,引入微分环节对传统降阶观测器进行改进,给出改进观测器的锯齿波响应并证明其补偿响应速度的提升,提出基于引入微分模块的降阶观测器前馈补偿方法。搭建永磁直驱伺服电动机扰动抑制实验平台,通过仿真和实验验证改进的降阶观测器对补偿谐振的抑制具有良好性能,且抗扰动能力更强,实现较大扰动低速下的稳定运行。 展开更多

关键词 降阶观测器 永磁伺服电动机 直接驱动 转矩扰动抑制

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磁极错位削弱永磁直线伺服电动机齿槽法向力波动方法 被引量：8

2

作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 宋德贤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期11-16,37,共7页

单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯... 单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动子边齿无限长无端部效应的PMLSM法向电磁力的解析表达式,揭示齿槽效应引起的法向力波动的规律。通过对傅里叶分解系数的分析,得出齿槽效应产生的法向力波动的主要谐波次数,提出永磁磁极三段错位法以削弱其引起的主要谐波法向力波动,消除传统的斜极、移相优化方法产生的电动机横向俯仰运动。最后以齿槽法向力波动较为明显的12槽8极PMLSM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法不仅能够削弱齿槽效应产生的法向力波动,还能在推力基本保持不变的情况下,有效地削弱推力波动。 展开更多

关键词 永磁直线伺服电动机 齿槽效应 法向力波动 磁极三段错位法

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基于反馈线性化的交流直线永磁同步伺服电动机速度跟踪控制 被引量：32

3

作者 张纯明 郭庆鼎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期5-9,共5页

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提... 根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提高速度跟踪的快速性和精确性。最后 ,通过MATLAB 5 3进行计算机仿真实验研究 ,结果表明线性化后的系统模型是简单适用的 。 展开更多

关键词 交流直线永磁同步伺服电动机 反馈线性化 速度跟踪控制

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直线永磁同步伺服电动机的H^∞鲁棒自适应控制 被引量：19

4

作者 郭庆鼎 孙艳娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期1-4,共4页

将H∞ 鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合 ,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机 (LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中。所提出的控制方案 ,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时 ,可以保证系统的全局... 将H∞ 鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合 ,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机 (LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中。所提出的控制方案 ,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时 ,可以保证系统的全局稳定性 ,并且具有很好的抗扰性能 ,这正适合对具有多种不确定性的被控制对象LPSM进行精密控制的要求 ,具有极强的针对性。仿真结果表明所提出的方案具有强鲁棒性 ,其控制效果很好。 展开更多

关键词 H^∞控制律 自适应控制 直线永磁同步伺服电动机

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矢量控制永磁同步交流伺服电动机初始磁极位置搜索方法 被引量：5

5

作者 张军 林家泉 +1 位作者 王旭 滕立波 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第8期63-66,共4页

在电机启动时,通过连续控制电机的定子磁场的幅值和方向,使交流永磁同步电机转子在一定的小范围内摆动。通过预装的霍尔位置传感器和增量式编码器的输出信号,DSP采用粗精两级磁极搜索方法,获得转子磁极的精确位置,并缩短了搜索过程。文... 在电机启动时,通过连续控制电机的定子磁场的幅值和方向,使交流永磁同步电机转子在一定的小范围内摆动。通过预装的霍尔位置传感器和增量式编码器的输出信号,DSP采用粗精两级磁极搜索方法,获得转子磁极的精确位置,并缩短了搜索过程。文章研究了详细的磁极摆动搜索方法,并给出一种实用的计算方法。通过试验与仿真对该方法进行了研究,在文中给出了实验结果。 展开更多

关键词 永磁同步交流伺服电动机 霍尔位置传感器 增量式编码器 矢量控制 初始磁极位置

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一种高性能永磁同步伺服电动机绕组串并联换接方法及其仿真研究 被引量：1

6

作者 包西平 吉智 《工矿自动化》 北大核心 2014年第10期52-56,共5页

为了扩展永磁同步伺服电动机运行速度的范围,提出了一种绕组串并联换接方法,详细介绍了该方法的实现,并对该方法进行了静动态仿真。仿真结果表明,绕组串并联换接可以在兼顾电动机低速与高速性能的前提下,大幅度扩展了永磁同步伺服电动... 为了扩展永磁同步伺服电动机运行速度的范围,提出了一种绕组串并联换接方法,详细介绍了该方法的实现,并对该方法进行了静动态仿真。仿真结果表明,绕组串并联换接可以在兼顾电动机低速与高速性能的前提下,大幅度扩展了永磁同步伺服电动机的运行速度范围,较好地解决了同一台电动机既要求低速大转矩,又要求高速大功率这一矛盾。 展开更多

关键词 永磁同步伺服电动机 绕组串并联换接 低速大转矩 高速大功率 仿真

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永磁直线伺服系统专家自适应PID控制的研究 被引量：9

7

作者 林健 汪木兰 +1 位作者 左健民 宋丽蓉 《现代制造工程》 CSCD 2008年第1期48-50,100,共4页

研究专家自适应比例积分微分(PID)控制器在直线电动机伺服系统中的应用,并利用MATLAB/Simulink平台进行数字仿真。结果表明,与常规PID控制相比,提出的控制器提高了直线电动机伺服系统的静态和动态性能,使电动机在负载发生改变时的转速... 研究专家自适应比例积分微分(PID)控制器在直线电动机伺服系统中的应用,并利用MATLAB/Simulink平台进行数字仿真。结果表明,与常规PID控制相比,提出的控制器提高了直线电动机伺服系统的静态和动态性能,使电动机在负载发生改变时的转速超调量减小,且转速更快地趋于稳定,是一种控制思想简洁、硬件实现方便的闭环控制调节方案。 展开更多

关键词 永磁直线伺服电动机 伺服系统 专家自适应PID控制

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直线永磁伺服电机机电子系统解耦的速度跟踪控制 被引量：2

8

作者 张纯明 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2002年第5期411-413,420,共4页

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈解耦的方法 ,建立直线永磁同步伺服电动机闭环系统动态的输入 输出数学模型 .通过该解耦模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提高速度跟... 根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈解耦的方法 ,建立直线永磁同步伺服电动机闭环系统动态的输入 输出数学模型 .通过该解耦模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提高速度跟踪的快速性和精确性 .最后 ,通过MATLAB5 3进行计算机仿真实验研究 ,结果表明线性化后的系统模型是简单适用的 。 展开更多

关键词 交流直线永磁同步伺服电动机 机电子系统 解耦 速度跟踪控制 非线性动态数学模型

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稀土永磁电机正进入大发展的新时期 被引量：32

9

作者 唐任远 赵清 周挺 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第1期1-8,30,共9页

稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传... 稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传统电机的性能对比结果.由于用户对电机性能的要求日益增高,电机结构日益新颖多样,因此,增加了设计及研究的复杂性.通过多耦合系统、多学科知识的整合,永磁电机的性能得到了进一步的优化,并且将会得到更大的发展. 展开更多

关键词 永磁风力发电机 混合励磁发电机 超高效永磁同步电动机 变频调速永磁电动机 交流永磁伺服电动机 盘式永磁电机 无铁芯永磁电动机 横向磁通永磁电机

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防空多管火箭炮交流位置伺服系统的控制策略 被引量：6

10

作者 朱玉川 马大为 +1 位作者 李志刚 许寿彭 《兵工自动化》 2006年第4期5-6,10,共3页

采用永磁同步伺服电动机,构成多管火箭炮交流位置伺服系统。以交流永磁同步伺服电动机为执行元件,系统速度环和位置环控制采用数字控制,位置反馈取自负载端形成全闭环控制。该系统控制策略包括:模型参考自适应、滑模变结构、模糊控制、... 采用永磁同步伺服电动机,构成多管火箭炮交流位置伺服系统。以交流永磁同步伺服电动机为执行元件,系统速度环和位置环控制采用数字控制,位置反馈取自负载端形成全闭环控制。该系统控制策略包括:模型参考自适应、滑模变结构、模糊控制、单神经元等控制。 展开更多

关键词 多管火箭炮 永磁同步伺服电动机 滑模变结构控制 模糊控制 单神经元控制

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直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究 被引量：1

11

作者 韩庆涛 郭庆鼎 谢冬梅 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2002年第6期485-489,共5页

针对永磁直线伺服电动机 (PMLSM )驱动的 6自由度虚拟轴机床提出了一种新的轨迹跟踪控制方法 .该方法采用神经网络实现实时IP位置控制器的在线设计 ,将杆间的耦合作用和负载扰动看作是电机动力学参数的变化 ,利用观测器对电机参数进行观... 针对永磁直线伺服电动机 (PMLSM )驱动的 6自由度虚拟轴机床提出了一种新的轨迹跟踪控制方法 .该方法采用神经网络实现实时IP位置控制器的在线设计 ,将杆间的耦合作用和负载扰动看作是电机动力学参数的变化 ,利用观测器对电机参数进行观测 ,从而使计算大大简化 .利用给定加速度来调整动子电流的大小 ,间接实现了加速度跟随控制 ,改善了虚拟轴机床的轨迹跟踪性能 .仿真实验表明该方法对虚拟轴机床各杆的位置、速度、加速度实现了精确的跟随控制 。 展开更多

关键词 虚拟轴机床 轨迹跟踪控制 观测器 加速度跟踪控制 永磁直线同步伺服电动机

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直驱式六自由度运动平台的单通道系统研究 被引量：4

12

作者 王广怀 李萌 刘庆和 《液压与气动》 北大核心 2007年第5期40-43,共4页

介绍了直驱式六自由度运动平台的单通道系统的组成,建立了系统的数学模型,讨论了影响其动态特性的因素,并对系统进行了仿真和试验研究。

关键词 直驱式电液伺服系统 泵控非对称液压缸 永磁同步伺服电动机

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六滑块虚拟轴机床的MBDA与H_∞控制 被引量：1

13

作者 郭庆鼎 谢冬梅 韩庆涛 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2003年第6期471-475,共5页

6滑块结构虚拟轴机床具有机械结构简单,控制复杂的特点.由于6个滑块之间在机械方面存在着强耦合,如何消除耦合,实现高精度控制,从而充分体现这种结构的优点,是应该首先解决的问题.基于模型的扰动抑制(MBDA:Model-BasedDisturbanceAttenu... 6滑块结构虚拟轴机床具有机械结构简单,控制复杂的特点.由于6个滑块之间在机械方面存在着强耦合,如何消除耦合,实现高精度控制,从而充分体现这种结构的优点,是应该首先解决的问题.基于模型的扰动抑制(MBDA:Model-BasedDisturbanceAttenuatin)控制引入I-P位置控制器中,使系统与单纯的I-P位置控制器相比响应速度大大加快,精度也很大提高.H∞负载扰动观测器的补偿作用,进一步改善了系统的控制性能. 展开更多

关键词 直线永磁同步伺服电动机 虚拟轴机床 扰动抑制 H∞控制 扰动补偿 MBDA 六滑块结构

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