高性能交流伺服系统及其复合控制策略研究.pdf

摘 要 当前交流传动已成为传动领域的主要方式，伺服技术正在迅速地由直流伺服系 统转向交流伺服系统，交流伺服技术的应用越来越广，人们对其要求也越来越高， 研究高性能的交流伺服系统，具有重要的现实意义。 交流电动机模型是强耦合、时变的非线性系统，控制策略在交流伺服系统中发 挥着至关重要的作用，单一的某种控制策略很难取得理想的控制效果，将各种控制 策略相互结合，取长补短而形成的复合控制策略，能提高控制性能，取得更好的控 制效果。 本文针对交流伺服系统中一些尚待解决的控制问题(如当系统参数变化较大 时，传统的PID控制方法难以得到满意的控制性能等)，将一些新的控制方法引入交 流伺服系统，并与常规方法相结合，力图以新的控制方式和策略提高整个系统的控 制性能。 PID控制是历史最悠久、生命力最强、应用最广的控制方式，但传统的PID控 制算法具有一定的局限性，不能适应交流伺服系统复杂的工况和高指标的控制要求。 第三章首先介绍PID控制的基本原理，然后提出了一种基于GA优化参数的非线性 PID控制策略，并应用于交流伺服控制系统中，其控制效果远远超过常规PID控制， 取得了良好的控制效果。 模糊控制是智能控制的一个重要分支，其发展迅速，应用广泛，实效显著，引 人关注。模糊控制具有较强的鲁棒性，且算法简洁，实时性强，但常规模糊控制器 存在着精度不高、自适应能力有限等缺点，在第四章里，本文设计了一种高性能的 复合模糊控制器，控制效果令人满意。 本文的第五章提出了一种多模智能协调控制策略，充分利用了各种控制方法的 优点，并将其应用于交流伺服系统，同常规切换控制相比，它把前者的点切换改为 相对平滑的智能切换，大大提高了伺服控制的动、静态性能，取得了满意的效果。 第六章首先介绍了当代交流伺服系统全数字化的发展趋势，然后简要交代了本 文实验交流伺服系统的软、硬件的基本情况，并给出了实验结果。 本文在结尾对全文做了一个全面总结，并指出了有待继续研究的一些问题。 IGA 关键词：交流伺服系统矢量控制直接转矩控制复合控制PID控制GA 模糊控制切换控制协调控制 高性能DSP ABSTRACT ACmotorisa thecontrol ismost order，nonlinear，couplingsystem，SO strategy high inACservo control carl idealcontrol important systems．Asingle strategyhardlyget and them if the of control combine we different methods effect，buttake advantages form control control is to mixed expected． together system，higherperformance inACdrive Inthis overcomethe variations dissertation，to parameter systems，some isto