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科学技术日新月异,伺服系统和伺服控制技术的发展日益成熟,研究高精度、高可靠性的交流伺服系统极具现实意义和市场价值,而伺服控制技术则是决定伺服系统发展好坏的关键所在。本文源于自然基金课题,研究的伺服系统对连续性、精确性的要求比较高,因此在位置环引入分数阶控制器件并用改进的粒子群算法进行分数阶控制器的参数整定;利用实际车体采集到的路谱信息进行坐标转换后加到输入指令中,将Matlab/Simulink中搭建的控制系统模型与RecurDyn多体动力学模块进行联合仿真。具体工作如下: 首先,阐述了分数阶微积分理论基础;研究了交流永磁同步电机的矢量控制方法,完成了伺服系统的建模设计,并与多体动力学软件RecurDyn设计的车体动力学模型相结合,完成机电一体化设计。 然后,研究了电流环和速度环的控制算法;进行了位置环的分数阶控制算法研究,并通过滤波器近似法实现分数阶微积分算子,完成分数阶控制器的构建;在进行了路谱信息坐标转换的基础上研究了路谱补偿算法。 其次,研究了粒子群算法。为克服算法早熟、陷入搜索盲点的缺陷,引入一种改进的粒子群优化算法,并用改进算法完成伺服系统位置环分数阶控制器的参数整定。 最后,通过模拟车载伺服系统的实际运动,以联合仿真的形式进行分析,并以伺服系统的方位子系统(高低子系统类似)作为研究对象,分别就无路谱扰动和有路谱扰动时三种典型信号进行仿真和调试。