基于PI-Lead控制的永磁同步电机双环位置伺服系统

作     者：杨明 刘铠源 陈扬洋 徐殿国 Yang Ming;Liu Kaiyuan;Chen Yangyang;Xu Dianguo

作者机构：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51991385) 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2023年第38卷第8期

页      码：2060-2072页

摘      要：为提高位置伺服系统轨迹跟踪精度及极限带宽,该文研究了一种位置-电流双环伺服结构,其位置控制采用结合相位超前环节的比例积分控制器(PI-Lead)。首先,探讨了P-PI-PI和PI-P-PI两种传统三环位置控制结构在轨迹跟踪精度上存在的局限,研究了速度前馈提升精度的机理及问题;然后,证明了PI-Lead双环结构相位超前环节对维持系统稳定的意义,详细分析了低通滤波器对系统性能的影响及其参数设计方法,给出了PI-Lead双环位置伺服系统基于闭环频域指标的参数整定策略;最后,对比分析了双环结构与传统三环结构的特点,推导了三种结构的位置极限带宽。实验结果表明,PI-Lead双环结构无需任何前馈补偿即可基本消除系统动态跟踪误差,并具有更高的位置环极限带宽。此外,由于减少了速度控制环节,其无需速度测量且参数整定更加简单。

主 题 词：永磁同步电机 无速度环位置伺服 动态跟踪误差 参数整定策略 

学科分类：0402[教育学-体育学类] 0303[法学-社会学类] 080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0701[理学-数学类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220166

馆 藏 号：203121215...