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学兔兔 基于交流伺服系统自抗扰控制器的应用研究 According to communicate servo system from the application study self-anti— interference controller 刘 伟，路子赞 LIU Wei．LU Zi．yun (江苏技术师范学院 电气信息工程学院，常州 21 3001) 摘 要：在交流伺服系统当中，采用自抗扰控制技术是近年来提出的一种非线性鲁棒控制技术。而所用 的电机大多是永磁同步电机，本文在充分研究永磁同步电机数学模型和自抗扰控制器的基础 上，将自抗扰控制技术应用于永磁同步电机调速系统的交流伺服系统当中。通过各种仿真试 验，并和常规P崆制进行比较，得出采用自抗扰控制确实要比比常规的P崆制有着更好的动态 和稳态性能指标，特别是在鲁棒性和抗干扰性上更优于常规的P崆制。 关键词：交流伺服系统；永磁同步电机；调速系统；自抗扰控制 中图分类号：TP273 文献标识码：B 文章编号：1 009-01 34(201 2)1 1(下)一01 06—04 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 2．11(下)．30 0 引言 (Tracking Differentiator,以下简称TD)、扩张状态 永磁同步电机具有非线性、强偶合及多变量 观测器 (Extended State Observer，以下简称ESO)、 等特点，且其结构简单、维修简便和可靠性强。 非线性状态误差反馈控制器Nonlinear State Error 在交流伺服系统当中，得到广泛的应用，目前最 Feedback，以下简称NLSEF)。它能自动检测系统 典型的应用就是在机器人的控制当中。而常规的 模型和外扰的实际作用并予以补偿，其主要功能 交流伺服调速系统中的转速调节器通常采用比例 是：1)用跟踪微分器来安排过渡过程并提取其微 积分控制器。而采用比例积分控制器的交流伺服 分信号；2)用扩张状态观测器估计对象状态和不 调速系统，虽然能满足一般的动态和稳态性能指 确定扰动作用；3)用过渡过程与状态估计之间误 标，而且控制方法也很成熟，但在动态性能指标 差的非线性组合和扰动估计量的补偿来生成控制 的快速性和稳态精度上，还略显不足。特别是比 信号。研究表明用这种技术设计的控制器，具有 例积分控制器的参数所能适用的控制对象范围很 超调小、收敛速度快、精度高、抗干扰能力强和 算法简单等特点。 有限，通用性比较差，不同电机转速时的Pl参数 不一样，增加了现场调试的难度。 本文基于自抗扰控制技术，将自抗扰控制器 通常，永磁同步电机所应用的环境大多存在 应用于采用永磁同步电机的交流伺服系统的速度 各种干扰。而采用PI控制要想解决抗干扰性，取 环控制上，实现了永磁同步电机调速系统的自抗 得令人满意的调速性能，尤其是在对控制精度要 扰控制，并进行了仿真研究。仿真实验结果表明， 求较高的机器人控制当中，确实是难以做到。因 与传统