【摘 要】
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随着工业技术的不断发展,永磁同步电机在工业控制领域中发挥越来越大的作用,尤其对高档数控机床领域进给系统的制造成本和高速高精控制提出了更高的要求。基于永磁同步电机无位置传感器控制技术在数控机床进给系统中的应用展开以下研究:针对永磁同步电机无位置传感器控制技术,结合表贴式永磁同步电机物理模型,建立了不同坐标系下永磁同步电机数学模型。对“三闭环”位置伺服控制技术中电流环,速度环和位置环控制参数的配置方法
【基金项目】
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湖北省重点研发计划项目“基于新一代人工智能的数控系统控制技术研究与应用”,项目编号:2020BAB038;
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随着工业技术的不断发展,永磁同步电机在工业控制领域中发挥越来越大的作用,尤其对高档数控机床领域进给系统的制造成本和高速高精控制提出了更高的要求。基于永磁同步电机无位置传感器控制技术在数控机床进给系统中的应用展开以下研究:针对永磁同步电机无位置传感器控制技术,结合表贴式永磁同步电机物理模型,建立了不同坐标系下永磁同步电机数学模型。对“三闭环”位置伺服控制技术中电流环,速度环和位置环控制参数的配置方法展开分析。针对永磁同步电机磁场导向控制,研究了空间矢量脉宽调制技术。针对永磁同步电机无位置传感器控制技术在位置伺服过程中位置跟踪精度较大难以满足实际数控机床进给系统控制精度要求的问题,提出了一种变参数自适应律MRAS速度观测器模型,通过电机控制过程中电流状态量的变化动态改变自适应律中控制参数,从而减小基于MRAS速度观测器在无位置传感器控制过程中位置跟踪误差。针对永磁同步电机无传感器位置伺服控制过程中参考位置指令变化引起速度波动大的问题,基于自适应控制的思想,提出一种改进的变指数趋近律滑模速度控制器,能根据速度反馈偏差值动态调整滑模指数趋近律中控制参数。用改进的滑模速度控制器代替“三闭环”控制中速度PI调节器,减小无传感器位置伺服控制过程中速度波动。基于上述研究,基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建变控制参数无位置传感器控制仿真模型。仿真结果表明变控制参数无位置传感器控制相较于固定参数的无位置传感器控制位置跟踪误差能有效得到减小。搭建了相关硬件测试平台,对比实验结果与实际机床进给轴在伺服控制下位置和速度响应特征,结果证明变控制参数无位置传感器自适应控制技术的可行性。
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