检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：朱玉龙北京交通大学

学位级别：硕士

为了提高交流伺服系统的性能,非常有必要研究系统参数变化对控制系统的影响,其中转动惯量参数的变化是影响伺服系统性能的最主要外部因素,当伺服系统运行于动态工作过程中,转动惯量值突然减小会造成转速震荡,其值突然增加,会造成转速响... 详细信息

为了提高交流伺服系统的性能,非常有必要研究系统参数变化对控制系统的影响,其中转动惯量参数的变化是影响伺服系统性能的最主要外部因素,当伺服系统运行于动态工作过程中,转动惯量值突然减小会造成转速震荡,其值突然增加,会造成转速响应速度降低,限制转速环带宽,所以非常有必要对系统转动惯量值进行实时辨识。将参数辨识理论应用于永磁同步电机转动惯量辨识的研究当中,准确、实时的辨识出系统转动惯量值,并将其反馈至伺服系统控制器当中,通过参数自整定技术来增强系统的抗干扰性及鲁棒性。本文研究重点是基于梯度法的永磁同步电机转动惯量辨识算法的研究,主要研究内容如下:本文首先对永磁同步电机在dq坐标系下的数学模型及控制策略进行简要介绍,又以一具有转速环的伺服控制系统为例,详细分析了转动惯量的变化对系统动态性能的影响,阐述了研究惯量辨识技术的重要性以及必要性。然后对梯度校正法的原理及其收敛性进行详细分析,推导出三种不同离散化方法下的惯量辨识模型,并将不同的模型与梯度法相结合,得到了基于梯度法的永磁同步电机惯量辨识算法,在Matlab/Simulink环境下对惯量辨识算法的有效性及性能进行仿真验证,在此过程中对几种影响惯量辨识效果的因素进行详细分析,并对不同离散化方法下的辨识效果进行对比。最后,搭建实验软硬件平台,对基于梯度法的惯量辨识算法进行试验验证。算法中的相关参数以及伺服系统转速指令通过Labview上位机界面发送至DSP处理器。实验结果验证了本文第三、四章结论的正确性。

关键词：永磁同步电机转动惯量辨识梯度法离散化方法 Labview上位机

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基于细胞卫星的被服务航天器转动惯量辨识

基于细胞卫星的被服务航天器转动惯量辨识

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作者：宋汾洋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

对于一些大型航天器所携带的昂贵仪器设备,当大型航天器失效时,其所携带的相关载荷便失去作用,造成严重浪费。目前,采用标准化、模块化的细胞卫星对失效航天器进行在轨服务收到了世界各国的广泛关注。对于细胞卫星大部分的在轨维修服务... 详细信息

对于一些大型航天器所携带的昂贵仪器设备,当大型航天器失效时,其所携带的相关载荷便失去作用,造成严重浪费。目前,采用标准化、模块化的细胞卫星对失效航天器进行在轨服务收到了世界各国的广泛关注。对于细胞卫星大部分的在轨维修服务时,当其附着于航天器表面之后,首要任务就是替代其其失效的姿态控制系统,进行航天器的姿态接管控制,进而实现对失效航天器的重要载荷实现重新利用。由于细胞维修附着于航天器表面,导致组合航天器的转动惯量发生变化,对于一些姿态控制需要准确的组合航天器转动惯量参数。本文主要的研究内容为,采用细胞卫星对组合航天器进行激励,采用相应的数据对组合航天器的转动惯量进行辨识,从而得到精确航天器转动惯量参数。在本文中,首先采用递推最小二乘算法,同时为了避免细胞卫星其自身计算能力和通讯能力受限的问题,采用分布式的拓扑结构,对组合航天器的转动进行一个开环辨识。与此同时,由于需要的角加速度信息无法直接测量,以及细胞卫星无法获取整体的合外力矩,分别设计了一个线性角加速度观测器和力矩估计器用于每颗细胞卫星,使其获取足够的信息,进而实现对组合航天器的转动惯量辨识。之后,为了解决开环辨识无法控制组合航天器的姿态问题,采用CL算法设计了关于航天器转动惯量的自适应律。在直接给定外界激励的条件下,与递推最小二乘算法类似,实现了对组合航天器的转动惯量参数进行辨识,实现了开环辨识。另外为了控制航天器的姿态,通过给定期望姿态,采用反步法,采用相应的转动惯量自适应律,设计相应的控制力矩,实现了在对组合航天器转动惯量参数辨识的同时,完成对组合航天器的姿态控制。在采用细胞卫星对组合航天器进行控制时,由于其体积、质量限制,一定数量的细胞卫星所能输出的控制力矩是有限的,故考虑力矩输入饱和是一个重要的实际问题。为了解决细胞卫星的力矩输入饱和问题,采用滑模控制理论,与上述的CL算法相结合,并通过控制律的设计,使对组合航天器姿态控制的控制力矩是在一定的范围内变化,从而实现了在力矩输入饱和的限制下,完成对组合航天器的姿态控制和转动惯量参数辨识。

关键词：细胞卫星转动惯量辨识递推最小二乘 CL算法力矩受限

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基于自适应扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机转动惯量辨识方法

基于自适应扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机转动惯量辨识方法

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作者：汤瑞洁西安理工大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于其响应速度快、过载能力强等优点,被广泛应用于高精度、高性能的控制场合。为了能够更准确、更快速地对永磁同步电机进行控制,需要对电机参数进行辨识。其中,转动惯量作为调... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于其响应速度快、过载能力强等优点,被广泛应用于高精度、高性能的控制场合。为了能够更准确、更快速地对永磁同步电机进行控制,需要对电机参数进行辨识。其中,转动惯量作为调节转速环控制器的重要参数,会对电机控制系统产生重要影响。当转动惯量变大时,系统调节时间增长,动态性能变差;当转动惯量减小时,系统会发生振荡。现如今,惯量辨识方法层出不穷,在这些方法中,扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)由于考虑了系统噪声和测量噪声的影响,是在线辨识转动惯量的有效方法。因此,本课题以该方法为基础,进行永磁同步电机的转动惯量辨识研究,具体内容如下:第一,搭建了内置式PMSM的模型,并具体地介绍了 PMSM的常用控制方法——矢量控制法以及基于模型法和工程整定法的转速环PI控制器参数自整定原理。第二,建立了基于离散化扩展卡尔曼滤波的PMSM转动惯量辨识环节并将其应用于内置式PMSM的矢量控制方法中,得到基于EKF方法的PMSM惯量辨识表达式。第三,分析了 EKF的不足之处,对比引出了基于自适应扩展卡尔曼滤波(Adaptive Extended Kalman Filter,AEKF)的PMSM转动惯量辨识方法,并将辨识出的转动惯量引入转速环PI参数自整定控制器,建立了基于AEKF惯量辨识的转速环PI自整定控制器。最后,在理论分析的基础上,对基于EKF与AEKF的永磁同步电机转动惯量辨识矢量控制系统进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,本课题提出的基于AEKF的转动惯量辨识方法能有效增强系统对工况易变等情况的适应性,提高了 PMSM矢量控制系统在工况发生变化时的稳态与动态性能。

关键词：永磁同步电机扩展卡尔曼滤波自适应算法转动惯量辨识 PI参数自整定

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基于转动惯量辨识与扰动补偿的永磁同步电机滑模控制

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湖南工业大学学报 2022年第1期36卷 53-60页

作者：李江坪王兵颜伟平郭皓源李罗湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南工业大学电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007

针对永磁同步电机负载转矩波动及负载转动惯量的变化对控制性能的影响,采用一种模型参考自适应控制方法实时辨识转动惯量,利用设计的扰动补偿观测器,结合辨识出的转动惯量估算出负载转矩值,然后将观测的负载转矩转换为观测电流值与给定... 详细信息

针对永磁同步电机负载转矩波动及负载转动惯量的变化对控制性能的影响,采用一种模型参考自适应控制方法实时辨识转动惯量,利用设计的扰动补偿观测器,结合辨识出的转动惯量估算出负载转矩值,然后将观测的负载转矩转换为观测电流值与给定电流值的误差,从而对控制系统进行前馈补偿,以减小转矩电流脉动,提高系统的抗扰能力和响应速度。通过模型在环实物仿真平台验证,所采用的控制策略对系统的抗扰性能和响应速度都有很好的改善效果,增强了系统的鲁棒性。

关键词：永磁同步电机滑模控制扰动补偿观测器转动惯量辨识模型参考自适应

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改进的永磁同步电机转动惯量辨识方法及其在PI自整定中的应用

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齐鲁工业大学学报 2018年第4期32卷 65-70页

作者：宋宏帅尹万军王佐勋齐鲁工业大学(山东省科学院)电气工程与自动化学院济南250353

对于伺服系统来说,转动惯量的辨识越来越重要。本文将带有变增益系数的模型参考自适应算法与加权递推平均滤波法相结合,得到改进的转动惯量识别方法。该方法既能提高辨识结果的收敛速度和精度,又能这减少噪声对辨识结果的影响。将辨识... 详细信息

对于伺服系统来说,转动惯量的辨识越来越重要。本文将带有变增益系数的模型参考自适应算法与加权递推平均滤波法相结合,得到改进的转动惯量识别方法。该方法既能提高辨识结果的收敛速度和精度,又能这减少噪声对辨识结果的影响。将辨识得到的转动惯量运用于PI自整定中,得到的电机速度波形超调小、误差低、动态性能好。

关键词：永磁同步电机转动惯量辨识模型参考自适应 PI自整定加权递推平均滤波法

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基于A-FFRLS算法的永磁同步电机转动惯量辨识研究

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微特电机 2021年第11期49卷 7-13页

作者：田威张幽彤李建航北京理工大学清洁车辆实验室北京100081

转动惯量是永磁同步电机(PMSM)速度控制模型的关键参数,不同工况下其辨识值的准确与否直接影响控制器参数设定,进而影响电机调速系统的动态性能。针对传统转动惯量辨识策略存在的时效性差、精度低等问题,提出了一种自适应遗忘因子递推... 详细信息

转动惯量是永磁同步电机(PMSM)速度控制模型的关键参数,不同工况下其辨识值的准确与否直接影响控制器参数设定,进而影响电机调速系统的动态性能。针对传统转动惯量辨识策略存在的时效性差、精度低等问题,提出了一种自适应遗忘因子递推最小二乘法(A-FFRLS)的辨识算法。该算法使用遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS)与模糊控制理论相结合的方式,使惯量辨识系统可以评估算法辨识结果与实际值之间的差距,并依据差距大小自适应调整遗忘因子值,使惯量估计值能够快速且准确的逼近真实值。仿真结果以及实验结果均证明,该算法在保证收敛速度的同时,能够有效提高辨识结果的精确性。

关键词：永磁同步电机转动惯量辨识自适应遗忘因子递推最小二乘法模糊控制

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基于速度观测器的永磁同步电机转动惯量辨识

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微电机 2016年第1期49卷 23-27,43页

作者：贾彤起艾武陈科华中科技大学机械科学与工程学院国家数控工程中心武汉430074

为了提高伺服系统的控制性能,系统中永磁同步电机及其负载的转动惯量辨识显得尤为重要。而电机转速信号通常都是通过编码器位置信号经过简单差分和滤波后得到的,这样会引入相位滞后。为此,引入了速度观测器,将该观测器与改进最小二乘法... 详细信息

为了提高伺服系统的控制性能,系统中永磁同步电机及其负载的转动惯量辨识显得尤为重要。而电机转速信号通常都是通过编码器位置信号经过简单差分和滤波后得到的,这样会引入相位滞后。为此,引入了速度观测器,将该观测器与改进最小二乘法相结合应用到永磁同步电机转动惯量辨识当中。速度观测器可以降低位置差分的相位滞后,使得观测到的速度信号更精确也更可靠。仿真与实验研究的结果都验证了速度观测器的引入对转动惯量辨识精度与收敛速度的提高作用。

关键词：速度观测器永磁同步电机转动惯量辨识最小二乘法

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面向永磁同步电动机转动惯量辨识的积分变换朗道离散方法

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机械工程师 2022年第8期 77-81页

作者：王柯杨建中郝勇许光达国家数控系统工程技术研究中心武汉430070

永磁同步电动机(PMSM)的转动惯量识别对于其高性能控制至关重要,传统的朗道离散时间法的转动惯量辨识方法可以实现对于转动惯量较高精度的识别,但是当采集到的数据有噪声存在时,其辨识精度会有明显的下降。文中提出一种基于积分变换对... 详细信息

永磁同步电动机(PMSM)的转动惯量识别对于其高性能控制至关重要,传统的朗道离散时间法的转动惯量辨识方法可以实现对于转动惯量较高精度的识别,但是当采集到的数据有噪声存在时,其辨识精度会有明显的下降。文中提出一种基于积分变换对朗道离散时间法进行优化的方法,可以显著提高当数据存在噪声时辨识转动惯量的精度。

关键词：永磁同步电动机转动惯量辨识朗道离散时间法积分变换

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基于梯度矫正方法的PMSM转动惯量辨识研究

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机械制造与自动化 2016年第6期45卷 204-207页

作者：费凯成荀倩秦海鸿南京康尼机电股份有限公司江苏南京210016 湖州师范学院工学院浙江湖州313000 南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

为了使控制系统在复杂的环境中正常、稳定的运行,伺服驱动器必须具有参数辨识和参数自整定的功能,以保证系统具有强鲁棒性。在提高系统动态抗扰能力研究过程中,转动惯量辨识为其首要解决问题。在对离线式转动惯量辨识方法研究的基础上,... 详细信息

为了使控制系统在复杂的环境中正常、稳定的运行,伺服驱动器必须具有参数辨识和参数自整定的功能,以保证系统具有强鲁棒性。在提高系统动态抗扰能力研究过程中,转动惯量辨识为其首要解决问题。在对离线式转动惯量辨识方法研究的基础上,提出了梯度矫正方法的转动惯量辨识策略,仿真研究表明梯度矫正方法进行转动惯量辨识具有一定的准确性和实时性。

关键词：强鲁棒性抗扰能力转动惯量辨识梯度矫正方法

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基于转动惯量辨识的速度环PI参数自整定方法

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工业技术创新 2019年第2期6卷 48-52页

作者：刘怡陈经国广东工业大学自动化学院广东广州510006

为提高永磁同步伺服系统的速度环响应速度,设计一种基于转动惯量辨识的速度环PI参数自整定方法。考虑转动惯量值的实时修正,优选朗道离散惯量辨识算法,引入评价函数对控制器参数进行优化。实验发现,当速度给定为1800rpm阶跃指令时,速度... 详细信息

为提高永磁同步伺服系统的速度环响应速度,设计一种基于转动惯量辨识的速度环PI参数自整定方法。考虑转动惯量值的实时修正,优选朗道离散惯量辨识算法,引入评价函数对控制器参数进行优化。实验发现,当速度给定为1800rpm阶跃指令时,速度超调量减少了5.5%,调节时间减少了95 ms,数据结果变化与仿真结果一致。基于转动惯量辨识的PI参数自整定方法加快了速度环的响应,改善了永磁同步伺服系统的动态响应性能。

关键词：永磁同步伺服系统转动惯量辨识 PI参数自整定速度环朗道离散惯量辨识算法

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