交流伺服系统串级控制器应用设计.pdfVIP

2010年6月 机床与液压 Jun．2010 第38卷 第 11期 MACHINET0OL HYDRAULICS Vo1．38No．11 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．11．017 交流伺服系统串级控制器应用设计 郭亚军 ，马大为 ，何勇 ，章双胜 (1．南京理工大学机械工程学院，江苏南京 210094；2．安徽军工集团，安徽合肥 230022) 摘要：针对交流伺服系统高速、高精度的要求 ，以28X系列 DSP为控制芯片，提出一种主副回路串级控制方法。速度 环采用PI控制，消除系统稳态误差和提高系统响应速度；位置环采用二阶前馈比例控制，改善系统动态跟踪精度。通过不 同工况下的实验研究，确定主副回路控制器的参数。结果表明，所设计的串级控制器能够保证伺服系统的动态性能。 关键词 ：二阶前馈；伺服系统；PI控制 ；DSP 中图分类号：TJ393 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2010)11—053—3 DesignofCascadedControilerinAC ServoSystem GUOYajun，MADawei，HEYong，ZHANGShuangsheng (1．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu 210094，China；2．AnhuiMilitaryIndustryGroup，HefeiAnhui230022，China) Abstract：A cascadedcontrolofmaster-slavecircuitWas putforwardaimedatrequirementofhighspeedandhighprecisioninan ACservosystem，basedonDSPcontrolchipof28X series．PIcontrollerofvelocityloopWas introducedtoreducesystem steady-state elrorandtoincreasesystem responsespeed，nadsecondorder~edforwradproportionalcontrolofpositionloopWas designedtoimprove thesystem dynamictrackingaccuracy．Praametem ofthemaster—slavecircuitcontrollerwereidentifiedbyexperimentalresearchatdif- ferentconditions．Theresultsshow htattheproposedcascadedcontrollercanguaranteehtedynamicperformanceofSeIVOsystem． Keywords：Secondorderfeedforward；Senrosystem ；PIcontrol；DSP 以永磁同步电机为执行机构的交流伺服系统 ，在 (4)励磁电流无动态响应； 数控行业及军事领域发挥着越来越重要的作用。其控 (5)转子上无励磁绕组； 制结构一般是由电流环、速度环和位置环构成 。随 (6)采用转子磁极位置定向的矢量控制时定子电 着系统对伺服驱动器的性能要求不断地提高，传统的 流励磁分量 Id=0。 单回路控制策略很难满足位置跟踪的高精度需求，学 根据如上假设 ，可写 出转子坐标系即dq坐标系 者们针对交流伺服系统的参数不定性、负载力矩及转 下系统的线性化数学模型 动惯量变化大的特点，提出了模糊控制 、前馈神经 M =Ri+ (di／dt)+tO f