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随着科技的不断进步,先进的自动化控制技术日新月异,它不仅为现代工业生产和发展提供了强大的支撑力,也为提高人类的生活水平提供了技术保障,其中,伺服控制技术在自动控制系统中扮演着重要的角色,它将运动部件的位置和速度作为控制量,通过反馈回路实现控制目的,具有控制精度高、响应快、输出功率大、信号处理灵活等优点,而控制算法是实现伺服控制技术的基础。OMRON公司生产的新一代的控制器NJ控制器是一种PLC控制器,其内部自身带有运动伺服控制模块,运动控制功能强大。不过就其中使用的PID控制器而言,虽然它的控制算法简单容易实现,但是控制效果不够优异,而且其参数调整方法不具有自适应性,容易在系统参数改变的情况下导致被控系统稳定性能下降,因此讨论新的控制算法是非常必要的。本文首先详细介绍了NJ运动控制伺服系统的主要硬件组成和它们的一些基本参数,还有系统的应用软件等情况,针对硬件组成部分,又详细介绍了NJ运动控制伺服系统的工作原理。本文的主要研究内容是:通过使用NJ控制系统所用的永磁同步交流伺服电机的数学模型,分别讨论了直轴电流id≠0和id=0情况下的矢量控制设计方法,在直轴电流id≠0的情况下,利用伺服电机的状态空间方程给出了一种非线性光滑控制算法;在直轴电流id=0的情况下,使用数字极点配置方法设计了永磁同步伺服电机电流环的自适应PID控制器,并利用改进的广义预测自适应控制算法设计了伺服电机速度环的控制器,最后利用数值仿真软件Matlab,将其与基于NJ运动控制伺服系统的试验数据做了仿真对比,验证了本文所提出的控制算法的有效性。仿真试验结果表明:与通常的PID控制方法相比较,基于改进的广义预测自适应方法设计的控制器不仅参数调整具有更好的自适应性,而且具有较强的抗干扰能力。不足之处是受试验条件所限,本文所提出的控制算法之优势未能在NJ控制系统实体上得到验证。