高性能矢量控制交流主轴驱动装置的研制.pdf

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4、〇学位论文作者签名：：日期：ｗ年月日／ｙ学位论文使用授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定：，即研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅，；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。□保密论文注释，，；经本人申请，学校批准本学位论文定为保密论文密：，期限，级：年自年月

5、日起至年月日止，解密后适用本授权书。尼非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。ｄ日〇．．，王本人签名：／￡期：＞＿？｜？＞，导师签名：日期：Ｓｈ．高性能矢量控制交流主轴驱动装ｓ的研制摘要一数控机床主轴驱动系统，是机床的核也组件之，其性能的优劣对于数控机。、床的整体评价具有非常重要的意义目前，主轴驱动系统正朝向髙速精密、智。能及复合等方向发展，在国民经济建设中发挥着重要作用、异步电机Ｗ价格低廉、结构简单、可靠性髙维护方便等诸多明显优点，在主轴驱动系统中的应用

6、非常广泛，现在绝大部分数控机床都使用异步电机配备矢量控制变频器的交流主轴驱动系统。本文首先对异步电机矢量控制理论和ＰＩ调节器设计做了简单分析，：然后从实际应用角度出发针对转子磁链观测器模型设计、弱磁控制策略研巧、转速估计策略研巧等关键技术进行了深入的理论分析和仿真实验验证。矢量控制的重点是要解决磁场定向问题，如果定向不准确，就会导致系统解、。、稱不完全，引起系统动静态性能下降传统电压电流模型转子磁链观测器的准确性受电机参数的影响很大一。为了解决上述问题，采用种混合模型转子磁链观测器，并运用二阶己特沃

7、斯高通滤波器对模型的参数进行了理论计算。仿真结。果证明电机参数的改变对转子磁链的影响较小，系统的稳定性得优化一针对异步电机采用传统弱磁方法不能实现最大转矩输出的缺点，采用了种。全速度范围实现最大转矩输出的电流优化分配控制策略首先，充分考虑电压和电流限制条件，得出了不同速段的理论最优电流分配原则；然后依据电机实际的一状态，采用种适合于工程实现的电流优化分配策略。仿真结果证明该方法可Ｗ实现全速度范围内最大转矩输出，并且有较好的动态响应。。转速闭环控制，在高性能矢量控制中是必不可少的无速度传感器技术的关键

8、是如何正确的获取电机的速度，解决措施是利用易于检测的电压电流信号估算出速度。本文采用反电动势法和滑模观测器两种方法进行转速估计，仿真结果表明两种方法都可Ｗ比较准确的估算出电机转速，并且通过仿真对两者的优缺点进行了分析和对比。最后搭建