电动伺服机构永磁同步电机的自抗扰控制

电动伺服机构永磁同步电机的自抗扰控制
摘要:永磁同步电机的结构相对来说比较简单,功率的密度比较高,响应的速度整体上来说也比较快。所以在整个饲服领域占据了非常重要的地位。除了应用于高精度的伺服系统之外,也对整个电机的使用情况提出了更高的要求。通过对当前自抗扰控制系统的分析,以及对电动饲服机构永磁同步电机的分析,发现当前的控制性的仍然存在一定的问题。所以本文通过利用最小二乘法的研究,对当前的永磁同步电机的控制系统进行有效的研究,了解其自抗扰控制系统。
关键词:电动伺服机构;永磁同步;自抗扰控制
引言
近些年来,电动汽车、数控机床等的不断发展,对电机控制系统的要求也不断提升,而另一方面,当前处理器的性能也进入了一个新的发展阶段,所以在发展的过程中,交流伺服系统也发挥着非常重要的优势。永磁同步电机由于损耗高、易加工的特点,被广泛的应用于当前的饲服领域。自抗扰控制技术是一种新型的控制方式,既然结合了传统PID控制理论和现代
的控制技术,但在实际使用的过程中也具有一定缺点,无法满足当前计算的快速性和超量性之间的矛盾,非常容易带来一些严重的问题。尤其是在这种情况下,观测器的观测负担相对来说比较重,控制性能也处于不断下降中。所以就必须要对电动伺服机构永磁同步电机的自抗扰控制系统进行分析和研究。
一、电磁同步电机控制系统的研究现状
就目前的研究现状来看,我国对电磁同步电机控制系统的研究相对来说比较深入,也对其中出现的问题进行了有效的解决[1]
1.永磁同步电机的基本控制策略
在整个永磁同步电机的控制系统中,有两种非常重要的控制方式,一个是矢量控制,另一个就是直接转矩控制法。这两种控制方法的原理是不同的,所以实际的使用效果也就有所不同。第一种主要是依靠定子和转子的物理量,来对电器进行控制。对于第二种,直接转矩控制来说,在使用的过程中并不需要依靠于复杂的磁场电量,而是通过转矩与磁链的直接控制来不断控制电机的运行。在这种情况下,可以通过空间矢量调制的方法,来不断控
制电机。相对于第一种控制方法来说,这种方法相对来说比较简单,响应的速度也比较快。但是从综合的角度来看,矢量控制的算法相对来说比较复杂, 但总体的性能相对来说比较稳定,也占据了绝大多数的市场。
2.现代控制策略的继承与发展
就目前的实际发展情况来看,传统的使用控制已经无法满足当前高密仪器生产的需要,所以在这种情况下,就必须要对现在控制策略进行发展。一般来说在这种情况下,可以将一些智能的矢量算法应用到矢量控制中,来不断满足当前发展的需要。比如说人工智能的发展控制, 比如说为了能够不断提高伺服系统的控制性能,就可以将专家系统和神经网络的控制算法应用到永磁同步电机的控制系统,有效地推动了当前自抗扰控制系统的发展[2]
3.对自抗扰控制系统的研究现状
自抗扰控制系统是一种新型的非线性的研究方式,早在20世纪80年代开始,我国就已经进行了深入的研究。这种系统将传统的PID控制方式与现代控制理论相结合,最终提出了自抗扰控制器的概念,有效的推动数字控制器技术的实现。就目前在国内的发展来看,自抗
扰控制系统的应用非常普遍,控制器系统、飞行器系统还是武通过实际研究完善控制策略 器系统甚至是民用工业中都有非常广泛的应用。
二、永磁同步电机的数学模型以及控制策略
为了能够对永磁同步电机实行精准控制,满足当前发展的实际需要,就必须要对永磁同步电机建设相应的数学模型,并通过实际研究,完善控制策略。
1.永磁同步电机的基本结构分析
一般来看,永磁同步电机的基本结构相对来说比较简单,主要由转子和定子构成。以表贴式永磁同步电机的发展为例,整个软件系统的发展相对快,由于整个电机系统相对来说比较小,能够适应许多个低速场合[3]
2.永磁同步电机数学模型的构造
根据电机运行的原理分析,我们能够发现,当在定子绕组内通入互差120度的交流电,就会产生一个圆形的旋转磁场,而由于磁场内的相互作用,永磁电机内部的转体又会发生同
步旋转。此时要想实现对电机的精确控制,就必须要控制定子电流输入。所以在进一步的研究中,我们可以对电子同步电机的参数以及状态进行假设,对一些影响相对较小的量进行简化。在这个研究的过程中,必须要假设磁路是一个线性的发展过程,必须要忽视磁路饱和的现象。
3.弥补传统PID系统的不足,做好控制系统的扰动实验
一个完整的自抗扰控制器主要由三部分组成,跟踪微分器,扩张状态观测器,非线性误差状态反馈律。通过这三部分,能够有效地弥补传统PID系统的不足。以跟踪微分器的发展为例,微分器在发展的过程中能够快速的输入信号,在最快的时间内提高系统的反应速度,根据系统的要求做出相关的反应。这不仅提高了当前系统的响应速度,同样也能够有效的抑制干扰,不断推动整个控制系统的深入发展。
三、结束语
通过上述对于电动饲服机构永磁同步电机的自抗扰控制系统的分析,我们能够发现,当前永磁同步电机自抗扰系统仍然存在一定的问题,但是可以根据现代的科技研究,弥补传统
系统的不足,做好自抗扰控制系统,不断推动当前电动伺服机构永磁同步机制抗扰控制系统的深入发展。
参考文献:
[1]贺虎成,孙磊,张玉峰,等. 基于矢量控制的异步电机自抗扰控制[J].电机与控制学报,2019,23(4):120.
[2]杜博超,韩守亮,张超,等. 基于自抗扰控制器的内置式永磁同步电机无位置传感器控制[J].电工技术学报,2017,32(3):105.
[3]王丽君,李擎,童朝南,等. 时滞系统的自抗扰控制综述[J]. 控制理论与应用,2013,30(12):1521.

本文发布于:2024-09-23 10:31:37,感谢您对本站的认可!

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