带动子质量补偿的高刚度直线伺服系统研究.pdf

《带动子质量补偿的高刚度直线伺服系统研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年第12期·控制与检测·文章编号：1001—2265(2010)12—0083—03带动子质量补偿的高刚度直线伺服系统研究吴一祥，曾岳南，胡妙漩(广东工业大学自动化学院，广J,i、】510006)摘要：为减少各种扰动对直线电机伺服系统的影响以获得更高伺服性能，提出一套带动子质量补偿的高刚度直线伺服系统控制方案。该方案在综合分析系统刚度主要影响因素的基础上，针对负载质量变化所引起的干扰，采用模型参考自适应算法辨识电机动子质量变动，并对其进行补偿；针对控制器增益过高引起系统稳定性下降问题，采用变增益PI控制使系统获得高刚

2、度并保持良好稳定性。仿真结果表明系统具有良好动、静态性能，一定程度上解决了快速性和稳定性之间的矛盾。关键词：直线伺服；模型参考自适应辨识算法；动子质量辨识；变增益PI控制器中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AResearchofHighStifnessLinearServoSystemwithMoverMassCompensationWUYi—xiang，ZENGYue—nan，HUMiao—xuan(CollegeofAutomation，GuangDongUniversityofTechnology，Guangz

3、hou510006，China)Abstract：AhJstiffnesslinearservosystemwithmovermasscompensationhasbeenpresentedtopre‘venttheservosystemfromvariousdisturbancesandtoattainhigherservoperformanceBaseonthecom-prehensiveanalysisofthesystemstiffnessmajorcontributingfactors，usingmodelrefe

4、renceadaptiveiden‘tificationalgorithmtoacquirethemovermassvarietydisturbanceandrealizeitscompensation，thenusingvariablegainPIcontrollertosolvethesysteminstabilitycausebyhighcontrollergainandattainhighstiff-nessandstabilityperformance．Thesimulationexperimentresultss

5、howthatthepresentedsystempossessoutstandingservoperformanceandreleasecontradictionbetweenspeedabilityandstability．Keywords：iinearservo；modelreferenceadaptiveidentificationalgorithm；movermassidentification；vari-ablegainPIcontroller轴电流指令即可实现对干扰的补偿，这种方法比单0引言纯的自适应控制算法简

6、单高效且更有针对性。虽然零传动直线伺服系通常采用永磁直线同步电机增加速度和位置控制器增益可提高系统刚度，但增(PMLSM)作为驱动器直接驱动负载，消除了传动环益过高会引起系统超调甚至产生振荡。采用变增益节及其带来的间隙、柔度等问题。其使用全闭环控PI控制可获得较好动态响应同时抑制系统超调，使制方式实现高精度位置控制，但同时也使外部扰动系统同时具有高刚度和良好的稳定性。对系统形成直接干扰。为减少各种干扰引起的伺服1PMLSM动子质量的在线辨识误差以获得更高加工精度，需要设法提高系统伺服刚度⋯。伺服刚度不同于机械刚度，它指伺服系

7、统1．1PMLSM的d-口模型从控制到工作台所表现出的抵抗外力产生偏差的能在动子磁场定向控制条件下，PMLSM的d．q轴力。影响系统刚度的主要因素为：动子质量变化、速模型电压方程为：度控制器增益和位置控制器增益。因此，需要在=RipA+∞Ad(1)q伺服控制中补偿负载质量变化所引起的干扰，同时d：Rid+pAd一∞A(2)增加速度环和位置环控制器增益，以提高系统刚度。式中，Aq=Lqiq，Ad=Ldid+APM，Ca)=np09，q为d-q补偿负载质量变化干扰可通过辨识动子质量获取干轴电压，ii为d-q轴电流，为电枢电阻，为

8、扰信息从而计算出削除干扰的补偿电流，将其加入q收稿日期：2010—06—25基金项目：广东省重大战略产业发展专项资金项目(GMTC074B065QFG233JO)作者简介：吴一祥(1985一)，男，广东汕头人，广东工业大学自动化学院研究生，主要研究方向为电力电子与电力传动，(E—mail)