基于PMAC的永磁交流伺服驅動系統(tǒng)控制及仿真研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)中發(fā)展起來，并不斷成長壯大，尤其是在交流伺服驅動系統(tǒng)控制方面，先進優(yōu)良的控制策略將引領交流伺服系統(tǒng)發(fā)展的總方向。由于交流伺服驅動在傳動領域中正成為主要的驅動方式，所以對交流伺服驅動技術的研究無疑具有非常重要的現(xiàn)實意義和價值。本文基于此發(fā)展背景和意義，并結合AC-200交流伺服設備實驗系統(tǒng)，在PMAC的基礎上對永磁交流伺服驅動控制進行研究。
　　首先，本文對交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展及其

2、驅動控制技術現(xiàn)狀進行介紹，運用數(shù)學工具分析并推導在空間坐標系下永磁同步電機的基本方程，建立永磁同步電機的數(shù)學模型。交流伺服驅動系統(tǒng)采用PWM控制技術，根據(jù)永磁同步電機數(shù)學模型在MATLAB/SIMULINK中建立系統(tǒng)仿真模型，并對SPWM控制模塊、速度PI控制模塊、電流PI控制模塊進行分析。仿真結果表明該系統(tǒng)動靜態(tài)特性較好，調(diào)速平滑、諧波成分小。
　　其次，PMAC功能強大，本文依據(jù)PMAC中提供的PEWIN32軟件，采用手動的方

3、式，在AC-200交流伺服設備上對PID+速度/加速度前饋調(diào)節(jié)算法進行反復調(diào)節(jié)實驗研究。在實驗過程中，出現(xiàn)脈沖響應曲線和正弦波響應曲線與理想曲線并不接近或相差甚遠的問題，通過對每次實驗進行分析并總結經(jīng)驗，不斷調(diào)節(jié)參數(shù)，最終得到了與理想曲線近似吻合的響應曲線。
　　基于上述研究，本文應用模糊控制理論對所構造的模糊控制系統(tǒng)進行詳細分析，設計交流伺服驅動系統(tǒng)模糊PID控制器。將輸入輸出量模糊化來建立隸屬函數(shù);依據(jù)模糊控制規(guī)則建立輸出量z

4、KP、zKI、zKD的模糊控制規(guī)則表;分析輸出量zKP、zKI、zKD的三維空間圖，根據(jù)空間分布均勻驗證了模糊控制規(guī)則設計合理;采用重心法進行解模糊。為了能更直接地看到模糊PID控制效果，利用MATLAB中的SIMULINK和FUZZY模塊對傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)和模糊PID控制系統(tǒng)進行仿真比較，結果表明模糊PID控制系統(tǒng)響應速度快、無超調(diào)、穩(wěn)定性好。
　　總之，本文通過對PID+速度/加速度前饋調(diào)節(jié)算法進行研究，并在此基礎上引進了先