永磁同步电机伺服系统控制器参数自整定技术的研究

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1、原创性声明删IIIILIIIIIllIIIIY2180471本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：叠盆：笙日期：丝生}哆关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论

2、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：{毕导师签名：丞虹日期：兰堕诊目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．III第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1课题来源及研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2研究目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．3研究现状及

3、发展方向⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．3．1国内外的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3．2未来发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．4课题的主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7第二章永磁同步电机伺服系统数学模型分析及矢量控制原理⋯⋯⋯⋯．92．1永磁同步电机的基本结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．2永磁同步电机伺服系统的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．112．2．1永磁同步电机的坐标系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．2．2坐标变换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、112．2．3永磁同步电机的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一152．2．4永磁同步电机伺服系统内环结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．172．3永磁同步电机的矢量控制原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．192．4电压空间矢量脉宽调制技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2l2．4．1电压空间矢量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．212．4．2扇区判断⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．242．4．3计算基本电压矢量的作用时间⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．252．4．4计算逆变器开关作用时间及切换点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．262．4．5三角波调制S

5、VPWM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．272．5PID控制器在伺服系统中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．272．5．1PID控制器的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．282．5．2PID控制器的参数整定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一302．6永磁同步电机伺服系统的系统建模与仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31山东大学硕士学位论文2．6．1MATLAB／Simulink仿真平台介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．312．6．2永磁同步电机伺服系统仿真实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．332．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36第三章基于粒

6、子群优化算法的控制器参数自整定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．373．1粒子群优化算法的理论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯373．1．1粒子群优化算法的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．373．1．2粒子群算法的运算流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．393．1．3粒子群优化算法中的参数分析及其设置方法⋯⋯⋯⋯⋯．403．2基于粒子群优化算法的参数自整定PI控制器的设计⋯⋯⋯一423．2．1控制系统的性能指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．423．2．2PI控制器参数自整定算法的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．433．3在MATLAB／Simulink

7、仿真环境下的实验与分析⋯⋯⋯⋯⋯一453．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48第四章基于模型参考自适应的参数辨识及控制器参数的自整定⋯⋯⋯．5l4．1模型参考自适应算法的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯514．2基于模型参考自适应算法的转动惯量的辨识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯524．2．1MR．AS的参考模型和可调模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．2．2MRAS的自适应率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．544．3基于MR．AS的PI控制器的设计与实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．564．3．1PI控制器参数自整定公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯。564．3．2PI自整定控制器的设计与仿真实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．574．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61第五章永磁同步电机伺服系统的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯