雙慣量傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì).pdf

1、電力拖動(dòng)系統(tǒng)中,經(jīng)常會(huì)使用到傳動(dòng)軸、減速器、聯(lián)軸器等傳動(dòng)裝置連接電機(jī)和負(fù)載。在一定的條件下,可以認(rèn)為這些傳動(dòng)連接裝置是剛性的,但在很多情況下,需要考慮傳動(dòng)裝置的彈性,因?yàn)閭鲃?dòng)裝置彈性的存在會(huì)引起傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生機(jī)械諧振現(xiàn)象,降低系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性,影響生產(chǎn)質(zhì)量,甚至使系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。
　　為了較好的抑制機(jī)械諧振,需要將部分或全部系統(tǒng)狀態(tài)反饋回控制器,這些系統(tǒng)狀態(tài)(如負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸矩等)直接測(cè)量存在困難,因此需要設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)其進(jìn)行

2、估計(jì)。在狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)過(guò)程中,首先要確定雙慣量彈性系統(tǒng)模型中的固有參數(shù),如驅(qū)動(dòng)側(cè)和負(fù)載側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、傳動(dòng)軸的剛度系數(shù)等。若負(fù)載側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、傳動(dòng)軸剛度系數(shù)未知的情況下,還需先對(duì)負(fù)載慣量、軸剛度進(jìn)行辨識(shí),才能建立正確的觀測(cè)器模型。
　　本文首先研究了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)原理,設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在線辨識(shí)(passive-online)方法,在不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下,能夠辨識(shí)得到負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值,并結(jié)合掃頻法測(cè)試得到的系統(tǒng)諧振頻率計(jì)算出傳動(dòng)軸剛度

3、系數(shù),確定了雙慣量彈性系統(tǒng)模型中的相應(yīng)參數(shù)。
　　在研究Luenberger觀測(cè)器基本結(jié)構(gòu)及存在條件的基礎(chǔ)上,建立了雙慣量彈性系統(tǒng)狀態(tài)方程,并驗(yàn)證了其滿足系統(tǒng)能觀性條件,設(shè)計(jì)了用于估測(cè)系統(tǒng)各項(xiàng)狀態(tài)(負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸矩)的觀測(cè)器模型,并對(duì)觀測(cè)器極點(diǎn)位置進(jìn)行配置。
　　最后對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)條件、辨識(shí)精度進(jìn)行了測(cè)試;將實(shí)物雙慣量彈性系統(tǒng)的狀態(tài)(負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸矩)測(cè)量值與通過(guò)狀態(tài)觀測(cè)器算法得到的狀態(tài)觀測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比,當(dāng)觀測(cè)器極點(diǎn)