《(最新)直流电机伺服驱动自适应控制系统的研究》

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1、、l訇似直流电机伺服驱动自适应控制系统的研究ResearchontheadaptivelycontrollingsystemofDCmotorservodrive段正忠DUANZheng—zhong(重庆水利电力职业技术学院，重庆402160)摘要：由于伺服驱动技术能极大地提高电机静、动态特性，稳定性能及控制精度，使得伺服驱动技术成为今年电机控制技术的热点。但传统伺服驱动技术参数整定困难、系统数学建模复杂、适应性弱等问题一直难以解决，本文提出基于模糊控制技术的自适应直流电机伺服驱动系统，并通过Matlab建立于模糊自适应PI(

2、ProportionalIntegra1)控制器的仿真模型，对比传统PI控制器与模糊自适应P崆制器的仿真结果，表明模糊自适应P崆制器对输入信号具有更快的响应速度更强鲁棒性。关键词；伺服驱动；PI控制器；模糊自适应控制；鲁棒性中图分类号：TP275文献标识码：A文章编号：1009—0184(2013)11(i-)一0101—03Doi：10．396cl／J．issn．1009-0134．2013．11(上)．280引言关键技术，伺服驱动系统的性能直接关系到执行元件静态和动态特性、稳定性能及加工精度。随着加工技术的不断发展以及对产

3、品工艺要伺服驱动系统由控制器、功率驱动装置、反求的提高，人们对电机的性能及控制精度提出了馈装置和电机组成，控制器部分用于实现伺服更高的要求。为了实现对电机的精准控制，上控制算法，并实现对反馈装置的信号采集和处世纪初，在传统电机控制方法的基础上，提出了伺服控制的方法，通过对电机的电流、速度和位理，功率驱动装置用于将控制器输出的控制信号转换为大功率，高电平信号，驱动电机实现指定置信号进行反馈，实现了对电机的精准控制。但是，由于电机内部的参数具有慢时变性的特点⋯，动作，反馈装置用于检测电机的实时信号，如电流、速度、位置等。图1显示了

4、伺服驱动系统的伺服驱动系统收外界的干扰较大，在直线电机驱控制框图，伺服控制系统通常是一个闭环控制系动系统中尤为明显，为了使伺服驱动系统获得强统，其接收系统的驱动指令，并通过位置控制、鲁棒性，提出自适应控制的方法，通过对伺服控速度控制、电流控制等算法，并通过硬件电路驱制系统的参数进行实时调整，提高驱动系统的鲁动电机工作，同时，控制系统接收反馈的电流信棒性。号、速度信号和位置信号，实现闭环控制。1伺服驱动系统1．2伺服驱动系统的分类1．1伺服驱动系统简介伺服驱动系统的种类很多，根据不同的分类所谓伺服驱动系统就是用来控制被控对象的方

5、法，伺服驱动系统可分为不同的种类。按照驱某种状态，使其能自动的、连续的、精确的复现动电机的不同可分为直流伺服驱动系统、交流输入信号的变化规律的系统，它通常是一个闭环伺服驱动系统和步进电机伺服系统；根据控制器控制系统。伺服驱动系统的控制对象是电机，实现方法的不同，可将其分为模拟伺服系统和数核心是控制器，它接受来自上位机或数控装置发送的脉冲指令，并通过控制器经信号变换I兰竺1．j‘。’和电压、功率放大驱动电机实速度反馈现角位移或直线位移。伺服驱位置反馈动系统是精密加工制造、数控图1伺服控制系统框图加工中心以及航天宇航制造的收稿日期

6、：2013-09-12作者简介：段正忠(1971一)，男，重庆永川人，副教授，硕士，研究方向为发电机和电动机控制。第35卷第11期2o13—11(上)[101]l匐地图2模糊自适应控制系统组成字伺服系统；根据有无检测装置及反馈环节的不自适应模糊控制系统具有以下主要特点：同，又可分为开环伺服系统、半闭环伺服系统和1)它是一种非线性控制方法，对适应范围和工闭环伺服系统；根据被控制量的不同，可分为位作环境要求都比较简单，适合于非线性控制系统；置控制系统和速度控制系统。其中，根据检测环2)它的控制效果不依赖于精确的数学模型的节的不同是

7、伺服驱动系统的主要分类方法，表1列简历，对于较难建立精确模型的控制系统，自适出的开环伺服驱动系统、半闭环伺服驱动系统和应模糊控制系统能够实现较好的控制效果；闭环伺服驱动系统的特点。3)它具有极强的鲁棒性。由于自适应控制系表1伺服驱动系统分类及特点统能够对控制系统的参数进行实时调整，因此它种类特点应用对被控对象的特征变化不敏感，因此，具有很强没有检测装置：结构简单，步进电机，加的抗干扰能力。开环伺服系统成本低工精度要求不；控制精度低。高的机床自适应模糊控制系统一般由模糊控制器、输入输出接口、被控对象个测量装置四部分组成，有位置检

8、测装置，检测执行如图2所示。其中模糊控制器将接收到的输入变量闭环伺服系统机构实际位置；系统较复高精度加工机杂、成本高，维护困难：对床进行模糊化处理，然后一定的推理规则进行模糊检测部件要求较高决策，最后将模糊决策得到的模糊量清晰化为一检测不是执行机构的实际位个精确量，经D／A转