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帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)前饋PID控制器設(shè)計(jì)

帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)前饋PID控制器設(shè)計(jì)

一、帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的PMSM自適應(yīng)前饋PID控制器設(shè)計(jì)(論文文獻(xiàn)綜述)

于躍[1](2021)在《高分辨遙感衛(wèi)星單框架控制力矩陀螺伺服控制技術(shù)研究》文中研究說明高分辨遙感衛(wèi)星廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、地理繪制、氣象預(yù)測(cè)、資源勘探和現(xiàn)代化軍事等領(lǐng)域。通過提高遙感衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的敏捷性,實(shí)現(xiàn)遙感衛(wèi)星在同一軌道周期內(nèi)對(duì)同一目標(biāo)完成多次推掃成像任務(wù)和縮短重訪周期,進(jìn)而保證高分辨遙感衛(wèi)星穩(wěn)定并快速的獲取高質(zhì)量的圖像,一直是高分辨遙感衛(wèi)星的研究重點(diǎn)之一。遙感衛(wèi)星姿態(tài)控制敏捷性的提升依賴于能夠穩(wěn)定輸出大力矩的姿態(tài)控制部件。與傳統(tǒng)的衛(wèi)星姿態(tài)控制部件如噴氣部件、飛輪和雙框架控制力矩陀螺相比,單框架控制力矩陀螺具有輸出力矩大、重量輕、功耗低、清潔無污染、無框架鎖定和機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。由于單框架控制力矩陀螺的輸出力矩為框架角速度矢量和飛輪角動(dòng)量矢量的乘積,且飛輪輸出的角動(dòng)量為常值。所以,單框架控制力矩陀螺輸出力矩的精度完全取決于框架伺服系統(tǒng)控制精度,研究單框架控制力矩陀螺框架伺服系統(tǒng)精度對(duì)于提高輸出力矩精度,從而提高衛(wèi)星姿態(tài)控制精度具有重要意義。本文以長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司“控制力矩陀螺”和“青年人才托舉工程”項(xiàng)目為依托,針對(duì)高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星中使用的單框架控制力矩陀螺框架伺服系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究。本文從電機(jī)控制、傳感器精度、系統(tǒng)模型以及控制算法等幾個(gè)方面開展研究,來提高框架伺服系統(tǒng)控制精度,這對(duì)于指導(dǎo)控制力矩陀螺系統(tǒng)設(shè)計(jì)、保證系統(tǒng)精度具有重要的意義。主要的研究工作分為以下四個(gè)方面:(1)對(duì)框架伺服系統(tǒng)電機(jī)模型及控制方法進(jìn)行研究。首先,根據(jù)單框架控制力矩陀螺框架伺服系統(tǒng)要求進(jìn)行電機(jī)的選型,對(duì)該電機(jī)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,并推導(dǎo)了包括電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程、磁鏈方程和運(yùn)動(dòng)方程在內(nèi)的數(shù)學(xué)模型。其次,對(duì)永磁同步電機(jī)空間矢量控制的坐標(biāo)變換方法以及基于矢量控制策略進(jìn)行脈寬調(diào)制的原理進(jìn)行了介紹。最后,在Matlab/Simulink中搭建基于PI算法的框架伺服系統(tǒng)的仿真模型,跟蹤速度的階躍信號(hào)和正弦信號(hào),并根據(jù)速度和電流的響應(yīng)信號(hào)證明了矢量控制策略的有效性。(2)對(duì)框架伺服系統(tǒng)位置傳感器精度進(jìn)行研究。從提高SGCMG伺服系統(tǒng)中角位置傳感器圓光柵的精度入手,提出使用單讀數(shù)頭加補(bǔ)償算法的軟件補(bǔ)償方法來代替使用雙讀數(shù)頭硬件補(bǔ)償算法消除偏心誤差。首先,對(duì)單框架控制力矩陀螺系統(tǒng)輸出力矩原理進(jìn)行分析,分析結(jié)果表明圓光柵傳感器的測(cè)量精度會(huì)影響單框架控制力矩陀螺的輸出力矩精度。其次,對(duì)圓光柵測(cè)量角度誤差來源進(jìn)行分析,并對(duì)安裝誤差中的傾斜誤差和偏心誤差進(jìn)行理論模型推導(dǎo),并開展了圓光柵標(biāo)定實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的誤差數(shù)據(jù)和誤差幾何模型綜合分析得到補(bǔ)償模型。最后,應(yīng)用軟件補(bǔ)償算法對(duì)單讀數(shù)頭采集到的角度數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償,可以將測(cè)量誤差從311.18″提高到6.23″。通過對(duì)比表明,采用軟件補(bǔ)償后圓光柵采集精度可以達(dá)到使用雙讀數(shù)頭硬件補(bǔ)償精度。(3)通過系統(tǒng)辨識(shí)的方法得到框架伺服系統(tǒng)模型。首先,將單框架控制力矩陀螺框架伺服系統(tǒng)等價(jià)為二質(zhì)量塊模型并推導(dǎo)出系統(tǒng)傳遞函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,同時(shí)提出機(jī)械諧振頻率的抑制方法,并對(duì)正交相關(guān)分析法的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行介紹和分析。其次,開展系統(tǒng)模型辨識(shí)研究,對(duì)單框架控制力矩陀螺輸入正弦掃頻電流信號(hào)激勵(lì),同步記錄輸出的速度信號(hào),采用正交相關(guān)分析法得到系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性,通過對(duì)頻率特性的擬合獲得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。最后,將擬合得到的傳遞函數(shù)的頻率特性曲線與實(shí)驗(yàn)得到的頻率特性曲線進(jìn)行了對(duì)比,來驗(yàn)證辨識(shí)算法的有效性和正確性。(4)提出框架伺服系統(tǒng)控制算法并進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其有效性。首先,針對(duì)伺服系統(tǒng)存在非理想和非線性的干擾所導(dǎo)致系統(tǒng)跟蹤性能降低的問題,提出抗干擾能力強(qiáng)和收斂速度快的快速終端滑模控制策略,設(shè)計(jì)新型趨近律減弱滑??刂乒逃械亩墩駟栴}。其次,提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)PID控制策略,該控制策略具有在占用盡可能少的軟硬件資源的條件下使單框架控制力矩陀螺具有在軌調(diào)參功能。最后,進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用上述提出的算法進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn),對(duì)算法的控制精度和動(dòng)態(tài)精度進(jìn)行驗(yàn)證。

吳洪濤[2](2021)在《基于前饋補(bǔ)償和電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的永磁同步電機(jī)自抗擾控制》文中指出隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,永磁體材料技術(shù)的蓬勃興起,永磁同步電機(jī)性能提升的同時(shí)在工業(yè)控制和社會(huì)生活中的應(yīng)用日益廣泛。永磁同步電機(jī)的各種策略中,矢量控制由于具有響應(yīng)快、控制方便、抗外界干擾能力強(qiáng)等特性,成為了比較流行的電機(jī)控制研究策略。矢量控制在擁有很多優(yōu)勢(shì)點(diǎn)的同時(shí),但是其參數(shù)難以調(diào)整和外界干擾影響大,同時(shí)當(dāng)電機(jī)參數(shù)變化時(shí),無法根據(jù)現(xiàn)有模型進(jìn)行精確的補(bǔ)償,采用參數(shù)辨識(shí)對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整。在解決電機(jī)參數(shù)問題的同時(shí),抗擾動(dòng)能力并未得到大大提高。針對(duì)上述矢量控制所存在的問題,本文將做出一系列改進(jìn)措施。首先以永磁同步電機(jī)矢量控制為研究方向,對(duì)永磁同步電機(jī)的自身結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行介紹,基于電機(jī)強(qiáng)耦合性建立了不同坐標(biāo)系的電機(jī)模型,通過搭建傳統(tǒng)的矢量控制系統(tǒng)仿真模型尋找到其控制過程中的實(shí)際缺陷。然后針對(duì)矢量控制特別依賴電機(jī)參數(shù)和抗擾動(dòng)能力差的問題,提出了最小二乘法、前饋補(bǔ)償和自抗擾。一:通過在轉(zhuǎn)速環(huán)部分用自抗擾控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)PI。二:通過結(jié)合參數(shù)辨識(shí)的概念設(shè)計(jì)了定子磁鏈辨識(shí)。改進(jìn)自抗擾控制器。為應(yīng)對(duì)永磁同步電機(jī)在高速狀態(tài)下定子電阻發(fā)熱的現(xiàn)象最后為加強(qiáng)控制系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力,使電機(jī)控制系統(tǒng)能滿足實(shí)際應(yīng)用的設(shè)計(jì)要求,引入負(fù)載轉(zhuǎn)矩前饋補(bǔ)償對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行完善。綜上所述,本文設(shè)計(jì)的倫伯格觀測(cè)器和轉(zhuǎn)速環(huán)自抗擾控制器在減小電機(jī)參數(shù)的影響、提高控制系統(tǒng)響應(yīng)速度、增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力等方面都能達(dá)到很好的控制效果,該方法對(duì)表貼式永磁同步電機(jī)和內(nèi)置式永磁同步電機(jī)都適用。為了證明設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理性和有效性,在Matlab和RT-LAB半實(shí)物仿真平臺(tái)進(jìn)行了系統(tǒng)驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明改設(shè)計(jì)具有研究和應(yīng)用價(jià)值。

張家峰[3](2021)在《水下高速機(jī)器人舵機(jī)控制系統(tǒng)研究》文中提出應(yīng)用了超空泡減阻技術(shù)的水下高速機(jī)器人,其身體的大部分被空泡所包裹,能夠大幅度減小航行阻力實(shí)現(xiàn)超高速航行。水下高速機(jī)器人在水下高速武器領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景,俄、美、德等海軍強(qiáng)國(guó)都投入了大量人力物力對(duì)其進(jìn)行研究,我國(guó)在此領(lǐng)域的研究還比較落后。舵機(jī)作為水下高速機(jī)器人的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu),其控制系統(tǒng)性能的好壞將直接決定水下高速機(jī)器人能否穩(wěn)定航行和其航行品質(zhì),于是本文對(duì)水下高速機(jī)器人的舵機(jī)控制系統(tǒng)展開了研究。論文的主要研究工作如下:介紹水下高速機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成和工作原理;然后詳細(xì)分析機(jī)器人各部分受力并在縱向平面內(nèi)建立其數(shù)學(xué)模型;最后通過分析水下高速機(jī)器人的空化器和尾翼這兩個(gè)控制舵的偏轉(zhuǎn)特點(diǎn)、受力特點(diǎn)及其工作環(huán)境,總結(jié)出了舵機(jī)系統(tǒng)的性能需求:舵機(jī)需要在受到高頻變化負(fù)載和模型參數(shù)變化的條件下精確跟蹤快速變化的位置信號(hào)。設(shè)計(jì)空化器和尾翼的舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行受力分析,給出了舵機(jī)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和舵機(jī)負(fù)載的計(jì)算方法;然后選用永磁同步電機(jī)作為舵機(jī)的動(dòng)力源,建立其數(shù)學(xué)模型并介紹了矢量控制方法;最后基于矢量控制方法構(gòu)建了兩個(gè)控制舵的位置跟蹤系統(tǒng)。設(shè)計(jì)傳統(tǒng)三閉環(huán)位置跟蹤器并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),針對(duì)舵機(jī)的性能需求將快速位置跟蹤策略(“速度前饋”)、抗負(fù)載擾動(dòng)策略(“轉(zhuǎn)矩前饋”)和抗模型參數(shù)時(shí)變策略(“模糊控制”)結(jié)合起來設(shè)計(jì)了“三閉環(huán)+速度模糊前饋+轉(zhuǎn)矩模糊前饋”位置跟蹤器;然后通過三組仿真實(shí)驗(yàn)分別說明了“速度前饋”、“轉(zhuǎn)矩前饋”和“模糊控制”對(duì)于提高舵機(jī)位置跟蹤性能的有效性。將水下高速機(jī)器人模型和舵機(jī)模型結(jié)合起來構(gòu)建了“水下高速機(jī)器人&舵機(jī)”聯(lián)合仿真模型;然后在此聯(lián)合模型的基礎(chǔ)上對(duì)本文改進(jìn)設(shè)計(jì)的舵機(jī)位置跟蹤器進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的舵機(jī)位置跟蹤器在水下高速機(jī)器人舵機(jī)控制系統(tǒng)中的有效性。并且本文改進(jìn)設(shè)計(jì)的位置跟蹤器在具有相同性能需求的其他工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域也有一定的參考和潛在應(yīng)用價(jià)值。

王文奎[4](2021)在《基于改進(jìn)智能算法的滑行燈伺服控制系統(tǒng)仿真研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理自動(dòng)化和機(jī)電智能一體化技術(shù)的不斷成熟標(biāo)志著全方位智能化、人性化的工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)逐漸增強(qiáng),智能照明技術(shù)也在日趨進(jìn)步,而飛機(jī)滑行燈的固定模式無法滿足駕駛員在夜間轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全性和舒適性需求。因此提出一種關(guān)于滑行燈的位置隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),以此為應(yīng)用背景,通過研究有刷直流伺服電機(jī)和無刷直流電機(jī)的工作原理和控制方法,分別從理論上設(shè)計(jì)出了PID控制器、模糊PID控制器、特性觀測(cè)器補(bǔ)償控制器、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器和基于模糊系數(shù)修正的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。并依次對(duì)兩類伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,對(duì)比它們的響應(yīng)速度,控制精度和抗干擾能力等響應(yīng)特性。在根據(jù)實(shí)際需求建立燈具轉(zhuǎn)角模型的前提下,首先以直流伺服電機(jī)為研究對(duì)象,通過分析其工作原理建立動(dòng)力學(xué)模型及其閉環(huán)傳遞函數(shù),再利用Matlab中的Simulink工具庫搭建控制系統(tǒng)仿真模型,觀測(cè)分析伺服電機(jī)在階躍信號(hào)和正弦信號(hào)輸入下的響應(yīng)特性。然后以無刷直流電機(jī)為研究對(duì)象,建立其位置-速度-電流三閉環(huán)控制系統(tǒng)。采用空間矢量法驅(qū)動(dòng)電機(jī),對(duì)比研究位置控制器在運(yùn)用不同算法下的優(yōu)缺點(diǎn)。在此框架中,基于對(duì)滑行燈隨動(dòng)轉(zhuǎn)向角位置精度、響應(yīng)速度、抗干擾能力和動(dòng)、靜態(tài)穩(wěn)定性等多個(gè)維度的考量,分析導(dǎo)致系統(tǒng)不良輸出的主要影響因素并建立基于摩擦模型及負(fù)載模型指數(shù)收斂觀測(cè)器補(bǔ)償?shù)哪:齈ID控制,經(jīng)過仿真對(duì)比凸顯出幾種常規(guī)算法及其改進(jìn)策略所存在的不足。繼而結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊理論建立新的PID復(fù)合控制算法。針對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也存在收斂速度慢、訓(xùn)練樣本獲取困難且容易陷入局部極值等問題,依據(jù)補(bǔ)償控制理論在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前向網(wǎng)絡(luò)和反向調(diào)節(jié)之間的節(jié)點(diǎn)位置引入修正系數(shù),并利用模糊控制器對(duì)其作進(jìn)一步在線調(diào)整,經(jīng)仿真驗(yàn)證:改進(jìn)后的智能控制算法具有較強(qiáng)的抗干擾能力和信號(hào)跟蹤能力,且響應(yīng)速度不低于常規(guī)控制策略。最后,根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完成軟件設(shè)計(jì)并搭建以STM32F405微處理器和無刷直流電機(jī)為核心的硬件試驗(yàn)平臺(tái),通過對(duì)內(nèi)環(huán)控制器參數(shù)的整定得出:轉(zhuǎn)矩電流分量相比于磁通電流分量的控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性具有十分顯著的調(diào)節(jié)作用,從而印證了前文以轉(zhuǎn)矩干擾為主要因素檢驗(yàn)系統(tǒng)性能的合理性,進(jìn)而證明此改進(jìn)智能控制算法在此低速位置控制系統(tǒng)中的可行性和優(yōu)越性。

潘海波[5](2020)在《永磁同步電機(jī)弱磁優(yōu)化控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用》文中認(rèn)為汽車在方便了人們的生產(chǎn)與生活的同時(shí),消耗了大量的石油能源,尾氣排放帶來的大氣污染也不可避免。隨著電動(dòng)汽車的出現(xiàn),傳統(tǒng)燃油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械和排氣噪音得到改善,二氧化碳排放量進(jìn)一步降低,并且能夠存儲(chǔ)減速和制動(dòng)的部分動(dòng)能,用于車輛加速和啟動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)消耗,起到了節(jié)能減排的作用。此外,電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,操作方便,日常的維修保養(yǎng)費(fèi)用相對(duì)較少。作為電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)之一的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),目前依然存在轉(zhuǎn)動(dòng)脈動(dòng)大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢等問題。在車載蓄電池技術(shù)仍然沒有重大突破的前提下,為了提高電動(dòng)汽車的續(xù)航能力,研究如何獲得更為安全可靠的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制算法顯得尤為重要。通過分析國(guó)內(nèi)外不同國(guó)家的電動(dòng)汽車及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,比較不同電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),從而選擇響應(yīng)快、精度高、脈動(dòng)小、效率高的永磁同步電機(jī)作為研究對(duì)象。在矢量控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)直軸電流分量取零的磁場(chǎng)定向控制方式,無法充分發(fā)揮內(nèi)置式永磁同步電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的問題,選擇單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制方式來提高電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩;同時(shí),利用電流前饋補(bǔ)償控制方式,彌補(bǔ)電壓反饋式弱磁控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢的問題。針對(duì)常規(guī)弱磁調(diào)速控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能無法兼顧的缺陷,利用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),改善常規(guī)PID控制器自適應(yīng)能力差,且不具備在線自整定控制器參數(shù)的問題,提高系統(tǒng)的控制精度及穩(wěn)定性。最終設(shè)計(jì)出一套永磁同步電機(jī)弱磁優(yōu)化控制算法。通過利用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真對(duì)比,結(jié)果表明弱磁優(yōu)化控制算法,相對(duì)于傳統(tǒng)弱磁控制算法,可以提供更大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,對(duì)于轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有明顯的降低,同時(shí)也進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力,證明了其可行性及有效性。最后,依據(jù)所設(shè)計(jì)的算法合理規(guī)劃了硬件及軟件系統(tǒng),并搭建了小型試驗(yàn)平臺(tái)。

邵蒙[6](2020)在《基于永磁同步電機(jī)的大型望遠(yuǎn)鏡預(yù)測(cè)跟蹤控制技術(shù)的研究》文中認(rèn)為望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)是一種在天文觀測(cè)、空間通信、空間目標(biāo)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域均發(fā)揮了重要作用的綜合型遠(yuǎn)程觀測(cè)設(shè)備。望遠(yuǎn)鏡的口徑直接決定了其遠(yuǎn)程觀測(cè)能力,隨著望遠(yuǎn)鏡口徑的不斷增大,伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)承載的負(fù)載也隨之增大。一方面,直接驅(qū)動(dòng)方式以其連接剛度高、無齒輪間隙等優(yōu)點(diǎn),近年來在大型望遠(yuǎn)鏡中得到了較多的應(yīng)用。另一方面,較大口徑的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供更大的力矩來帶動(dòng)望遠(yuǎn)鏡負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)。相比直流有刷電機(jī),交流永磁同步電機(jī)(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)以其較高的轉(zhuǎn)矩慣量比、更強(qiáng)的可靠性以及優(yōu)良的低速性能成為望遠(yuǎn)鏡直驅(qū)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的首選。近年來,國(guó)際上已經(jīng)有多款建成的或計(jì)劃在建的大型望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)選擇了永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)方式。但是國(guó)內(nèi)對(duì)采用永磁同步電機(jī)直驅(qū)形式的大型望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的研制工作相對(duì)較少,相關(guān)技術(shù)的研究相對(duì)還不夠完善。因此,開展采用永磁同步電機(jī)直驅(qū)形式的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的研制工作,并對(duì)其伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)控制策略進(jìn)行深入研究,具有重要的工程意義。本課題將以中科院長(zhǎng)春光機(jī)所某地基光電望遠(yuǎn)鏡為依托,對(duì)永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。通過采用預(yù)測(cè)控制等復(fù)合控制策略,在保證跟蹤精度的同時(shí),改善望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,并增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性、提高系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力。為大型望遠(yuǎn)鏡伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā),提供一些思路并積累相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾方面:首先,完成了永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制器硬件裝置研制,并在此裝置基礎(chǔ)上完成了基于矢量控制策略的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)算法的嵌入式實(shí)現(xiàn),為工程項(xiàng)目提供了硬件平臺(tái)。采用正弦掃頻法對(duì)望遠(yuǎn)鏡方位軸轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行頻率測(cè)試,獲得了望遠(yuǎn)鏡方位軸轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的頻率特性曲線。另一方面,為了獲得系統(tǒng)的控制模型,設(shè)計(jì)了基于滑模參數(shù)觀測(cè)器的機(jī)械參數(shù)辨識(shí)方法,對(duì)望遠(yuǎn)鏡方位軸轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的主要機(jī)械參數(shù)—轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行辨識(shí),該結(jié)果可以用于本文設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)控制器中。在滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì)過程中,通過一定的結(jié)構(gòu)改進(jìn),使參數(shù)的調(diào)整變得簡(jiǎn)單。然后分析了滑模觀測(cè)器其自身的低通濾波特性,分析了觀測(cè)器增益參數(shù)對(duì)其觀測(cè)輸出效果的影響。通過該方法設(shè)計(jì)的觀測(cè)器,十分利于工程在線調(diào)整,并且獲得了良好的觀測(cè)效果。為了提升系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和魯棒性,提出了一種基于廣義預(yù)測(cè)和滑模補(bǔ)償?shù)聂敯舾櫩刂品椒?該方法利用廣義預(yù)測(cè)控制(Generalized predictive control,GPC)策略改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。為了克服模型失配、參數(shù)攝動(dòng)等未建模擾動(dòng)對(duì)控制效果的影響,引入了滑??刂蒲a(bǔ)償結(jié)構(gòu)。該方法可以在不損害預(yù)測(cè)控制器原有性能的前提下,對(duì)由模型失配、參數(shù)攝動(dòng)等系統(tǒng)內(nèi)部擾動(dòng)造成的影響有較好的抑制效果。詳細(xì)介紹了PMSM控制系統(tǒng)各環(huán)路控制器的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制方法實(shí)現(xiàn)過程中可能遇到的各類擾動(dòng)進(jìn)行總結(jié),分析了各類擾動(dòng)對(duì)傳統(tǒng)廣義預(yù)測(cè)控制方法造成的影響。為了克服各類擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響,提出了基于預(yù)測(cè)控制和觀測(cè)器補(bǔ)償?shù)目箶_動(dòng)復(fù)合控制方法。設(shè)計(jì)了基于高階終端滑模觀測(cè)器(High-order terminal sliding mode observer,HTSMO)的速度預(yù)測(cè)跟蹤控制器和基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(Extended state observer,ESO)的位置預(yù)測(cè)跟蹤控制器。該方法通過設(shè)計(jì)擾動(dòng)觀測(cè)器并行于預(yù)測(cè)控制器的復(fù)合控制結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)的在線估計(jì)和前饋補(bǔ)償,來抑制系統(tǒng)擾動(dòng)對(duì)控制效果的不利影響。該控制策略可以在保證預(yù)測(cè)控制器原有良好動(dòng)態(tài)性能的同時(shí),較大程度地增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力和魯棒性,并最終提高了系統(tǒng)跟蹤精度。仿真和實(shí)驗(yàn)證明了該方法的有效性,相比于傳統(tǒng)的PI控制方法,系統(tǒng)跟蹤0.001°/s位置斜坡信號(hào)和正弦信號(hào)的跟蹤誤差RMS值分別降低了46.2%和30.4%。理論分析和實(shí)驗(yàn)證明,本文提出的基于魯棒廣義預(yù)測(cè)控制和觀測(cè)器補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)跟蹤控制策略,不僅具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),調(diào)試方便等結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),同時(shí)可以使被控系統(tǒng)具有更快的動(dòng)態(tài)性能和更強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力,使系統(tǒng)的控制性能得到了較為全面的提升。

滕鵬[7](2020)在《基于滑模自抗擾控制的PMSM伺服系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理如今國(guó)內(nèi)外機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)展快速,機(jī)器人產(chǎn)品通過對(duì)永磁同步電機(jī)的位置、速度、電流以及這三者的組合控制,最終完成行動(dòng)目標(biāo)。通過設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)控制器,可以提升永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能以及抗擾動(dòng)能力,對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展有重要意義,因此,為推廣自抗擾控制技術(shù)在永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用,本文進(jìn)行了深入研究討論。首先,本文為解決常規(guī)控制算法的快速性和穩(wěn)定性難以共存的問題,為永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的速度環(huán)建立了自抗擾控制器并提出該控制器參數(shù)整定建議。當(dāng)負(fù)載擾動(dòng)較大時(shí),自抗擾控制器難以補(bǔ)償擾動(dòng)。因此,通過朗道離散遞推的辨識(shí)算法,設(shè)計(jì)了辨識(shí)自抗擾控制器。通過選取合適的自適應(yīng)增益,準(zhǔn)確的辨識(shí)出了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,同時(shí)計(jì)算出負(fù)載轉(zhuǎn)矩,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載擾動(dòng)的補(bǔ)償。此外,本文將滑模算法引入到自抗擾控制器結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器以及非線性誤差反饋控制律中,提升了速度響應(yīng),降低了自抗擾速度控制器的參數(shù)整定復(fù)雜度。通過Lyapunov理論方法驗(yàn)證了該滑??刂频谋孀R(shí)補(bǔ)償自抗擾控制器(SM-ADRC)的穩(wěn)定性以及快速性,證明了理論的可行性。其次,本文設(shè)計(jì)了電機(jī)啟動(dòng)、突加負(fù)載、正弦信號(hào)跟蹤與穩(wěn)定性驗(yàn)證等仿真實(shí)驗(yàn),通過仿真驗(yàn)證和對(duì)比得知,SM-ADRC調(diào)速系統(tǒng)在保留傳統(tǒng)自抗擾控制器良好特性的前提下,可以顯著降低參數(shù)整定的難度,增加系統(tǒng)的響應(yīng)速度、穩(wěn)定性和魯棒性。在速度控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)自抗擾位置控制器,形成三閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)。通過與PI控制算法的仿真比較,證明了該伺服系統(tǒng)具備較好的定位跟蹤精度和位置響應(yīng)能力。最后,本文搭建了基于TI公司DSP TMS320F28335芯片的永磁同步電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并設(shè)計(jì)了硬件電路與軟件系統(tǒng)。進(jìn)行了帶載、變速、突變負(fù)載實(shí)驗(yàn),使用上位機(jī)對(duì)所得波形進(jìn)行分析,結(jié)果總體達(dá)到預(yù)期控制效果。

鄭研斌[8](2020)在《電動(dòng)力矩負(fù)載模擬關(guān)鍵技術(shù)研究》文中提出電動(dòng)力矩負(fù)載模擬系統(tǒng)主要用于模擬飛行器舵機(jī)或其他伺服系統(tǒng)在運(yùn)行中所承受載荷的測(cè)試系統(tǒng),使用電機(jī)作為加載元件。其主要用于模擬真實(shí)工況下的載荷,用以測(cè)試和檢驗(yàn)伺服機(jī)構(gòu)的性能、算法、穩(wěn)定性等特性。由于其跟隨被試機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)的同時(shí)完成力矩載荷的加載,因此也被稱為被動(dòng)伺服系統(tǒng)。被試機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)會(huì)使加載機(jī)構(gòu)產(chǎn)生反拖,進(jìn)而產(chǎn)生多余的力矩?cái)_動(dòng),使載荷不能準(zhǔn)確加載。如何能夠準(zhǔn)確及時(shí)的將真實(shí)工況下的載荷譜進(jìn)行加載,是電動(dòng)力矩負(fù)載模擬系統(tǒng)的主要問題。本文以此作為研究對(duì)象,對(duì)此問題展開研究探索。本文以永磁同步電機(jī)(PMSM)作為加載機(jī)構(gòu),建立了包括加載系統(tǒng)環(huán)節(jié)和位置擾動(dòng)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型,并以此分析了加載環(huán)節(jié)和擾動(dòng)環(huán)節(jié)的時(shí)域以及頻域特性。隨后分析了影響系統(tǒng)響應(yīng)特性的主要因素,討論了位置擾動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理和特點(diǎn),為后續(xù)研究控制算法和控制策略提供了理論基礎(chǔ)。針對(duì)電動(dòng)力矩負(fù)載模擬系統(tǒng)的系統(tǒng)建模誤差,參考系統(tǒng)的線性模型,使用Chirp信號(hào)激勵(lì)系統(tǒng)并記錄系統(tǒng)輸出,并采用參數(shù)辨識(shí)的方法修正模型名義參數(shù)與實(shí)際參數(shù)不符問題。隨后使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)建立了負(fù)載模擬器非線性模型。采用SSE、RMSE和R-square分析了兩種建模方法的誤差,結(jié)果表明線性模型誤差較ANN系統(tǒng)辨識(shí)模型誤差更小。最后,采用概率密度和功率譜密度分析了兩種建模誤差頻譜分布,結(jié)果表明兩種模型誤差均呈現(xiàn)正態(tài)分布特征,且誤差主要集中在低頻區(qū)域,誤差特征接近高斯分布有色噪聲。針對(duì)電動(dòng)負(fù)載模擬系統(tǒng)耦合干擾等特點(diǎn),結(jié)合前文對(duì)機(jī)理模型建模誤差的分析,提出一種考慮各的基于反演法的滑模控制策略。為了對(duì)被試電機(jī)速度進(jìn)行跟蹤,提出了一種基于sigmoid函數(shù)的跟蹤微分器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)于被試舵機(jī)速度的無差跟蹤。隨后根據(jù)負(fù)載模擬系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn),將系統(tǒng)建模誤差、參數(shù)不確定、非線性環(huán)節(jié)以及其他未知干擾作為等效干擾。采用二階超螺旋滑模算法對(duì)每一步等效干擾進(jìn)行估計(jì)。為了避免反演法設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的微分膨脹現(xiàn)象使用動(dòng)態(tài)面計(jì)算虛擬控制量的導(dǎo)數(shù),最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法的有效性。最后搭建了電動(dòng)力矩負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過驗(yàn)證上述控制算法和控制策略。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明了本文所提出的控制算法可以較好的控制效果,克服了系統(tǒng)中存在的多余力矩,滿足了負(fù)載模擬系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。在末尾給出了基于電動(dòng)力矩負(fù)載模擬系統(tǒng)的在工業(yè)生產(chǎn)中的擴(kuò)展應(yīng)用實(shí)例,表明電動(dòng)負(fù)載模擬系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。

孫雨萌[9](2020)在《永磁同步電機(jī)ADRC參數(shù)自整定設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)》文中研究表明永磁同步電機(jī)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于數(shù)字工業(yè)控制領(lǐng)域中,但其屬于非線性、多變量、強(qiáng)耦合的時(shí)變系統(tǒng),對(duì)于控制策略的性能要求較高。自抗擾控制策略利用非線性函數(shù)的特殊組合,將被控對(duì)象簡(jiǎn)化為積分串聯(lián)型,以實(shí)現(xiàn)對(duì)擾動(dòng)的抑制及補(bǔ)償,解決PID控制策略中響應(yīng)速度與超調(diào)性間的矛盾,使非線性控制系統(tǒng)呈現(xiàn)更強(qiáng)的魯棒性。因此,將自抗擾控制策略應(yīng)用到永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中,進(jìn)一步提升調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。為減輕自抗擾控制器應(yīng)用過程中的高頻顫振現(xiàn)象,分析標(biāo)準(zhǔn)自抗擾控制器各組成部分及控制原理,設(shè)計(jì)在原點(diǎn)周圍連續(xù)、光滑的esctfal),,(??函數(shù)對(duì)其內(nèi)部原有非線性函數(shù)進(jìn)行改進(jìn),并基于esctfal),,(??函數(shù)設(shè)計(jì)新型狀態(tài)觀測(cè)器。應(yīng)用Lyapunov漸近穩(wěn)定引理推導(dǎo)出新型觀測(cè)器收斂的充分條件,通過非線性系統(tǒng)的仿真對(duì)比,驗(yàn)證了新型觀測(cè)器的跟蹤值動(dòng)態(tài)曲線具有更好的連續(xù)性與光滑性。設(shè)計(jì)永磁同步電機(jī)電流、速度、位置環(huán)一階自抗擾控制系統(tǒng)。通過總結(jié)智能算法在自抗擾控制器參數(shù)整定中的優(yōu)勢(shì)與不足,給出一種核模糊聚類劃分子種群的雙種群遺傳算法(KFC-DPGA),并應(yīng)用多類型測(cè)試函數(shù)驗(yàn)證KFC-DPGA算法的性能?;贙FC-DPGA算法設(shè)計(jì)自抗擾控制器參數(shù)離線自整定策略,通過轉(zhuǎn)速突變、負(fù)載突變情形下的仿真對(duì)比,驗(yàn)證了該ADRC參數(shù)離線尋優(yōu)方法設(shè)計(jì)的有效性。為進(jìn)一步提升位置環(huán)自抗擾控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度,將位置、速度環(huán)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行整合,設(shè)計(jì)永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)二階自抗擾控制系統(tǒng)。針對(duì)永磁同步電機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中內(nèi)部參數(shù)時(shí)變的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)的狀態(tài)觀測(cè)器,以減輕觀測(cè)壓力。通過負(fù)載突變、負(fù)載波動(dòng)情形下的仿真對(duì)比,驗(yàn)證了該ADRC參數(shù)在線自整定方法與非線性、時(shí)變的位置、速度環(huán)控制模型的適配性。為驗(yàn)證仿真結(jié)果在實(shí)際工程中的可實(shí)施性,結(jié)合高性能數(shù)字集成電路及STM32微處理器搭建伺服系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),依據(jù)永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序、中斷服務(wù)子程序及永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)子程序。通過永磁同步電機(jī)位置、速度信號(hào)的實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了改進(jìn)非線性函數(shù)及自抗擾控制策略參數(shù)自整定結(jié)果的強(qiáng)魯棒性。

毋少楠[10](2020)在《基于LADRC和DPCC的永磁同步電機(jī)控制策略研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因其具有體積小、功率因數(shù)及功率密度高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大和過載能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在中小功率、高精度、寬調(diào)速范圍伺服控制系統(tǒng)和高性能專業(yè)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域獲得了極為廣泛的關(guān)注和研究。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的電機(jī)調(diào)速策略已經(jīng)逐漸滿足不了各行各業(yè)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)越來越高的性能需求。因此,為PMSM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)出具有高控制精度和強(qiáng)魯棒性的控制技術(shù)具有很高的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。本文結(jié)合自抗擾控制技術(shù)(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)設(shè)計(jì)PMSM雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)線性自抗擾(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)控制器。首先介紹ADRC的基本原理與特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上引出結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單且參數(shù)整定大大簡(jiǎn)化的LADRC技術(shù),然后結(jié)合PMSM在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)LADRC控制器。雖然控制器中跟蹤微分器的引入保障了系統(tǒng)轉(zhuǎn)速跟蹤的快速性并實(shí)現(xiàn)無超調(diào),但同時(shí)也造成系統(tǒng)對(duì)變化頻率較高的時(shí)變給定的跟蹤性能下降。于是,在分析跟蹤性能下降原因的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)加入微分補(bǔ)償?shù)腖ADRC控制器并進(jìn)行仿真分析。通過仿真可知改進(jìn)的控制器提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟蹤性能,但在系統(tǒng)存在負(fù)載擾動(dòng)時(shí)的電流控制能力仍有改進(jìn)的空間。為提高調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力,結(jié)合電流預(yù)測(cè)控制技術(shù)設(shè)計(jì)PMSM雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的電流環(huán)無差拍電流預(yù)測(cè)(Deadbeat Predictive Current Control,DPCC)控制器。首先,在介紹傳統(tǒng)DPCC技術(shù)的原理以及分析采樣延時(shí)對(duì)離散控制系統(tǒng)的控制性能所帶來的影響之后,引出考慮采樣延時(shí)的DPCC算法,并結(jié)合PMSM數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)電流環(huán)DPCC控制器。接著分析電機(jī)參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)所造成的影響,并結(jié)合ADRC技術(shù)中的擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器在抗參數(shù)擾動(dòng)方面的優(yōu)勢(shì),提出改進(jìn)的DPCC控制器并進(jìn)行仿真分析。之后,結(jié)合所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速環(huán)基于微分補(bǔ)償?shù)腖ADRC控制器和電流環(huán)基于線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的DPCC控制器,設(shè)計(jì)PMSM雙閉環(huán)控制系統(tǒng)并對(duì)其靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真分析。最后,基于DSP和IPM搭建PMSM調(diào)速實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)所設(shè)計(jì)PMSM控制系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,所設(shè)計(jì)PMSM控制系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速跟蹤速度快、調(diào)速過程無超調(diào)、電流控制效果好、參數(shù)魯棒性強(qiáng)以及抗負(fù)載擾動(dòng)能力優(yōu)秀等特點(diǎn)。該論文有圖51幅,表2個(gè),參考文獻(xiàn)83篇。

二、帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的PMSM自適應(yīng)前饋PID控制器設(shè)計(jì)(論文開題報(bào)告)

(1)論文研究背景及目的

此處內(nèi)容要求:

首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。

寫法范例:

本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級(jí)分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。

(2)本文研究方法

調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。

觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。

實(shí)驗(yàn)法:通過主支變革、控制研究對(duì)象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。

文獻(xiàn)研究法:通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。

實(shí)證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。

定性分析法:對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。

定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。

跨學(xué)科研究法:運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。

功能分析法:這是社會(huì)科學(xué)用來分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。

模擬法:通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。

三、帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的PMSM自適應(yīng)前饋PID控制器設(shè)計(jì)(論文提綱范文)

(1)高分辨遙感衛(wèi)星單框架控制力矩陀螺伺服控制技術(shù)研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 SGCMG系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SGCMG系統(tǒng)概述及發(fā)展
        1.2.2 位置傳感器誤差補(bǔ)償研究現(xiàn)狀
        1.2.2.1 圓光柵編碼器測(cè)角誤差來源
        1.2.2.2 硬件補(bǔ)償方法
        1.2.2.3 軟件補(bǔ)償方法
        1.2.3 伺服控制策略研究現(xiàn)狀
        1.2.3.1 PI控制策略
        1.2.3.2 自抗擾控制策略
        1.2.3.3 預(yù)測(cè)控制策略
        1.2.3.4 滑??刂撇呗?/td>
        1.2.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
第2章 SGCMG框架電機(jī)建模及控制
    2.1 引言
    2.2 框架電機(jī)選型及指標(biāo)
    2.3 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)建模
        2.3.1 坐標(biāo)系建立方法
        2.3.1.1 Clark變換
        2.3.1.2 Park變換
        2.3.2 數(shù)學(xué)建模
    2.4 永磁同步電機(jī)的矢量控制策略
    2.5 矢量控制仿真分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 位置傳感器誤差補(bǔ)償
    3.1 引言
    3.2 圓光柵工作原理及誤差
        3.2.1 圓光柵工作原理
        3.2.2 圓光柵誤差來源
        3.2.3 安裝誤差模型
        3.2.3.1 傾斜誤差建模
        3.2.3.2 偏心誤差建模
    3.3 圓光柵誤差補(bǔ)償方法
        3.3.1 硬件補(bǔ)償
        3.3.2 軟件補(bǔ)償
    3.4 圓光柵標(biāo)定與補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.4.2 補(bǔ)償流程
    3.5 圓光柵補(bǔ)償結(jié)果與仿真分析
        3.5.1 補(bǔ)償結(jié)果分析
        3.5.2 SGCMG伺服系統(tǒng)仿真
    3.6 本章小結(jié)
第4章 SGCMG框架伺服系統(tǒng)辨識(shí)
    4.1 引言
    4.2 SGCMG框架伺服系統(tǒng)控制模型和機(jī)械諧振的研究
        4.2.1 SGCMG框架伺服控制模型
        4.2.2 機(jī)械諧振頻率抑制
    4.3 SGCMG框架伺服系統(tǒng)特性辨識(shí)
        4.3.1 辨識(shí)方法
        4.3.2 辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
    4.4 SGCMG框架伺服系統(tǒng)頻率特性辨識(shí)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 SGCMG框架伺服系統(tǒng)控制策略研究
    5.1 引言
    5.2 傳統(tǒng)伺服控制策略介紹
        5.2.1 電流環(huán)控制
        5.2.2 速度環(huán)控制
        5.2.3 位置環(huán)控制
    5.3 滑模控制
        5.3.1 滑??刂苹纠碚?/td>
        5.3.2 快速終端滑??刂?/td>
        5.3.3 抖振問題及抑制方法
        5.3.4 新型趨近律設(shè)計(jì)
    5.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制
        5.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論
        5.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)PID控制
    5.5 控制器設(shè)計(jì)及仿真對(duì)比
        5.5.1 控制器設(shè)計(jì)
        5.5.2 仿真結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 SGCMG框架伺服系統(tǒng)研制與實(shí)驗(yàn)
    6.1 引言
    6.2 SGCMG框架伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
        6.2.1 電源模塊設(shè)計(jì)
        6.2.2 控制模塊設(shè)計(jì)
        6.2.3 驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)
        6.2.4 ADC采集模塊設(shè)計(jì)
        6.2.4.1 電流采集
        6.2.4.2 母線電壓和溫度采集
        6.2.5 通信模塊設(shè)計(jì)
        6.2.5.1 CAN通信
        6.2.6 RS422 通信
    6.3 SGCMG框架伺服系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
        6.3.1 主控制器軟件設(shè)計(jì)
        6.3.2 從控制器軟件設(shè)計(jì)
    6.4 SGCMG框架伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
        6.4.1 電流環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.4.2 速度環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.4.2.1 階躍跟蹤響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
        6.4.2.2 正弦跟蹤響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
        6.4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
        6.4.3 位置環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

(2)基于前饋補(bǔ)償和電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的永磁同步電機(jī)自抗擾控制(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 永磁同步電機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.3 PMSM參數(shù)辨識(shí)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 模型參考自適應(yīng)
        1.3.2 遺傳算法
        1.3.3 卡爾曼濾波器
        1.3.4 最小二乘法
    1.4 自抗擾控制器研究現(xiàn)狀
    1.5 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.7 本章小結(jié)
第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.1 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)
    2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 坐標(biāo)變換
        2.2.2 三相靜止坐標(biāo)系下的PMSM數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 兩相靜止坐標(biāo)系下的PMSM數(shù)學(xué)模型
        2.2.4 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
    2.3 矢量控制
    2.4 電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)
        2.4.1 SVPWM原理
        2.4.2 SVPWM算法的實(shí)現(xiàn)
        2.4.3 矢量控制仿真與分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于參數(shù)辨識(shí)的自抗擾控制器設(shè)計(jì)
    3.1 自抗擾控制器
        3.1.1 跟蹤微分器
        3.1.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)
        3.1.3 非線性狀態(tài)誤差反饋控制律(NLSEF)
    3.2 自抗擾控制器應(yīng)用類型
    3.3 PMSM自抗擾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.4 PMSM自抗擾仿真與分析
    3.5 最小二乘法
    3.6 基于遞推最小二乘法的電機(jī)參數(shù)辨識(shí)
        3.6.1 電阻和磁鏈參數(shù)辨識(shí)
        3.6.2 電感參數(shù)辨識(shí)方程詳細(xì)推導(dǎo)
    3.7 自抗擾仿真與分析
    3.8 本章小結(jié)
第4章 永磁同步電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)及補(bǔ)償
    4.1 前饋控制的原理
    4.2 前饋控制與反饋控制的比較
    4.3 前饋控制的分類
    4.4 負(fù)載轉(zhuǎn)矩前饋補(bǔ)償原理
    4.5 永磁同步電機(jī)倫伯格觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
    4.6 全階負(fù)載狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
    4.7 降階負(fù)載狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
    4.8 仿真與分析
    4.9 本章小結(jié)
第5章 永磁同步電機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)
    5.1 RT-LAB平臺(tái)介紹
    5.2 RT-LAB平臺(tái)結(jié)構(gòu)
    5.3 基于RT-LAB的電機(jī)仿真波形分析
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的主要成果
致謝

(3)水下高速機(jī)器人舵機(jī)控制系統(tǒng)研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 水下高速機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水下高速機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 水下高速機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 舵機(jī)控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 舵機(jī)類型及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.2 PMSM控制策略研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 水下高速機(jī)器人建模與舵機(jī)性能需求分析
    2.1 水下高速機(jī)器人介紹
        2.1.1 水下高速機(jī)器人高速航行原理與結(jié)構(gòu)介紹
        2.1.2 水下高速機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行模式
    2.2 水下高速機(jī)器人數(shù)學(xué)建模與仿真
        2.2.1 坐標(biāo)系及運(yùn)動(dòng)參數(shù)建立
        2.2.2 水下高速機(jī)器人受力分析
        2.2.3 水下高速機(jī)器人數(shù)學(xué)建模
        2.2.4 水下高速機(jī)器人模型仿真
    2.3 舵機(jī)性能需求分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 舵機(jī)位置跟蹤系統(tǒng)構(gòu)建
    3.1 舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.1 空化器舵機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.2 尾翼舵機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 舵機(jī)受力分析
        3.2.1 空化器舵機(jī)受力分析
        3.2.2 尾翼舵機(jī)受力分析
    3.3 PMSM數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 PMSM的結(jié)構(gòu)與工作原理介紹
        3.3.2 PMSM在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        3.3.3 PMSM的坐標(biāo)變換
        3.3.4 PMSM在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        3.3.5 PMSM的矢量控制原理
    3.4 舵機(jī)位置跟蹤系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與仿真
        3.4.1 舵機(jī)位置跟蹤系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
        3.4.2 PMSM模型參數(shù)確定
        3.4.3 舵機(jī)位置跟蹤系統(tǒng)仿真
    3.5 本章小結(jié)
第4章 舵機(jī)位置跟蹤器設(shè)計(jì)
    4.1 位置跟蹤器的總體結(jié)構(gòu)
    4.2 傳統(tǒng)三閉環(huán)PI位置跟蹤器設(shè)計(jì)
        4.2.1 電流控制器設(shè)計(jì)
        4.2.2 速度控制器設(shè)計(jì)
        4.2.3 位置控制器設(shè)計(jì)
        4.2.4 傳統(tǒng)三閉環(huán)位置跟蹤器仿真實(shí)驗(yàn)
    4.3 前饋補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 速度前饋補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
        4.3.2 轉(zhuǎn)矩前饋補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
        4.3.3 負(fù)載觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.3.4 前饋控制器仿真實(shí)驗(yàn)
    4.4 模糊控制器設(shè)計(jì)
        4.4.1 速度前饋補(bǔ)償?shù)哪:刂破髟O(shè)計(jì)
        4.4.2 轉(zhuǎn)矩前饋補(bǔ)償?shù)哪:刂破髟O(shè)計(jì)
        4.4.3 模糊控制器仿真實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小節(jié)
第5章 水下高速機(jī)器人與舵機(jī)聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)
    5.1 聯(lián)合仿真模型構(gòu)建
    5.2 傳統(tǒng)三閉環(huán)位置跟蹤器聯(lián)合仿真
    5.3 引入速度前饋補(bǔ)償?shù)穆?lián)合仿真分析
    5.4 引入轉(zhuǎn)矩前饋補(bǔ)償?shù)穆?lián)合仿真分析
    5.5 引入模糊控制聯(lián)合仿真分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 相關(guān)仿真模型及部分程序代碼
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝

(4)基于改進(jìn)智能算法的滑行燈伺服控制系統(tǒng)仿真研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自適應(yīng)照明技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 智能控制概述
        1.2.3 無刷直流電機(jī)的控制研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 本章小結(jié)
第2章 系統(tǒng)建模及伺服電機(jī)控制原理
    2.1 建立轉(zhuǎn)角模型
    2.2 建立執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型
    2.3 建立電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 直流伺服電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 無刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型
    2.4 無刷直流電機(jī)的工作原理
    2.5 無刷直流電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性
        2.5.1 啟動(dòng)特性
        2.5.2 工作特性
        2.5.3 調(diào)速特性
    2.6 本章小結(jié)
第3章 觀測(cè)器補(bǔ)償FPID伺服電機(jī)控制仿真
    3.1 模糊PID控制器
        3.1.1 PID控制算法
        3.1.2 模糊自整定原理
    3.2 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
        3.2.1 選擇變量及模糊化
        3.2.2 建立模糊規(guī)則
        3.2.3 Simulink仿真
    3.3 基于摩擦模型觀測(cè)器補(bǔ)償FPID控制
        3.3.1 建立摩擦模型
        3.3.2 系統(tǒng)仿真
    3.4 基于負(fù)載模型的指數(shù)收斂觀測(cè)器補(bǔ)償FPID控制
        3.4.1 建立基于負(fù)載模型的指數(shù)收斂觀測(cè)器
        3.4.2 系統(tǒng)仿真
    3.5 本章小結(jié)
第4章 模糊系數(shù)修正BP-PID伺服電機(jī)控制仿真
    4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制
        4.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        4.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的設(shè)計(jì)
    4.2 模糊控制調(diào)節(jié)
    4.3 擾動(dòng)補(bǔ)償理論
    4.4 控制算法流程:
    4.5 Simulink仿真分析
        4.5.1 初始化
        4.5.2 參數(shù)優(yōu)化
        4.5.3 階躍響應(yīng)
        4.5.4 正弦響應(yīng)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 無刷直流電機(jī)控制仿真
    5.1 控制方案的選擇
        5.1.1 無刷直流電機(jī)的矢量控制
        5.1.2 坐標(biāo)變換
        5.1.3 SVPWM技術(shù)
    5.2 無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型的構(gòu)建
        5.2.1 電機(jī)本體模塊
        5.2.2 逆變器模塊
        5.2.3 坐標(biāo)變換模塊
        5.2.4 SVPWM調(diào)制模塊
        5.2.5 控制器模塊
    5.3 仿真結(jié)果分析
        5.3.1 負(fù)載干擾
        5.3.2 勵(lì)磁電流干擾
        5.3.3 位置隨動(dòng)綜合分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 內(nèi)環(huán)參數(shù)整定試驗(yàn)與分析
    6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介
        6.1.1 硬件部分
        6.1.2 軟件部分
    6.2 試驗(yàn)分析
        6.2.1 新建MDK工程
        6.2.2 下載程序
        6.2.3 參數(shù)調(diào)節(jié)
    6.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1 全文總結(jié)
    2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 指數(shù)收斂觀測(cè)器(S函數(shù)部分程序)
附錄B BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制(S函數(shù)部分程序)
附錄C 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文

(5)永磁同步電機(jī)弱磁優(yōu)化控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    §1.1 課題的研究背景與意義
    §1.2 國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀
        §1.2.1 電動(dòng)汽車的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
        §1.2.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        §1.2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    §1.3 小結(jié)
第二章 IPMSM弱磁優(yōu)化控制原理設(shè)計(jì)
    §2.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        §2.1.1 自然坐標(biāo)系下電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        §2.1.2 d- q坐標(biāo)系下電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        §2.1.3 α-β坐標(biāo)系下電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        §2.1.4 IPMSM坐標(biāo)變換
    §2.2 空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)
        §2.2.1 SVPWM原理
        §2.2.2 SVPWM的實(shí)現(xiàn)
    §2.3 零直軸電流控制(i_d=0)
    §2.4 單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制(MTPA)
    §2.5 弱磁控制
    §2.6 單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器
    §2.7 小結(jié)
第三章 IPMSM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)仿真研究
    §3.1 i_d=0控制與MTPA仿真對(duì)比
        §3.1.1 i_d=0控制仿真
        §3.1.2 單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制仿真
        §3.1.3 i_d=0控制與MTPA仿真結(jié)果對(duì)比
    §3.2 常規(guī)弱磁控制與弱磁優(yōu)化控制仿真對(duì)比
        §3.2.1 常規(guī)弱磁控制技術(shù)仿真
        §3.2.2 弱磁優(yōu)化控制技術(shù)仿真
        §3.2.3 低速仿真對(duì)比
        §3.2.4 中速仿真對(duì)比
        §3.2.5 高速仿真對(duì)比
    §3.3 小結(jié)
第四章 IPMSM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    §4.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    §4.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    §4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    §4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者在攻讀碩士期間的主要研究成果

(6)基于永磁同步電機(jī)的大型望遠(yuǎn)鏡預(yù)測(cè)跟蹤控制技術(shù)的研究(論文提綱范文)

摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)方式發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 望遠(yuǎn)鏡直驅(qū)永磁同步電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 永磁同步電機(jī)控制策略研究現(xiàn)狀
        1.3.1 預(yù)測(cè)控制技術(shù)
        1.3.2 滑??刂萍夹g(shù)
        1.3.3 自抗擾控制技術(shù)
        1.3.4 智能控制技術(shù)
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
第2章 永磁同步電機(jī)控制原理及驅(qū)動(dòng)方法
    2.1 引言
    2.2 永磁同步電機(jī)的工作原理和特點(diǎn)
    2.3 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.4 永磁同步電機(jī)矢量控制策略原理及實(shí)現(xiàn)方法
        2.4.1 矢量控制原理
        2.4.2 矢量控制策略的坐標(biāo)變換
        2.4.3 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)原理及實(shí)現(xiàn)方法
    2.5 永磁同步電機(jī)矢量控制策略仿真驗(yàn)證
        2.5.1 望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)仿真模型
        2.5.2 矢量控制方法仿真結(jié)果
    2.6 望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)控制裝置
        2.6.1 望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)控制裝置硬件平臺(tái)總體框架
        2.6.2 望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)控制裝置實(shí)現(xiàn)方法
    2.7 本章小結(jié)
第3章 望遠(yuǎn)鏡方位軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)模型辨識(shí)技術(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 望遠(yuǎn)鏡方位軸的動(dòng)態(tài)分析模型
        3.2.1 望遠(yuǎn)鏡伺服系統(tǒng)的諧振特點(diǎn)分析
        3.2.2 望遠(yuǎn)鏡伺服系統(tǒng)的兩慣性模型
    3.3 望遠(yuǎn)鏡方位軸的頻域模型辨識(shí)方法
        3.3.1 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)頻率特性測(cè)試方法
        3.3.2 測(cè)試數(shù)據(jù)處理和結(jié)果
    3.4 基于滑模觀測(cè)器的望遠(yuǎn)鏡方位軸機(jī)械參數(shù)估計(jì)方法
        3.4.1 滑模參數(shù)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        3.4.2 基于滑模參數(shù)觀測(cè)器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量估計(jì)方法
        3.4.3 滑模參數(shù)觀測(cè)器濾波特性和增益參數(shù)整定
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于廣義預(yù)測(cè)控制的永磁同步電機(jī)控制方法研究
    4.1 引言
    4.2 望遠(yuǎn)鏡方位軸系統(tǒng)傳統(tǒng)控制策略
        4.2.1 望遠(yuǎn)鏡方位軸伺服系統(tǒng)電流環(huán)PI控制器設(shè)計(jì)
        4.2.2 望遠(yuǎn)鏡方位軸伺服系統(tǒng)速度環(huán)PI控制器設(shè)計(jì)
        4.2.3 PI控制器設(shè)計(jì)的局限性分析
    4.3 基于連續(xù)時(shí)間模型的廣義預(yù)測(cè)控制理論
    4.4 基于廣義預(yù)測(cè)控制原理的永磁同步電機(jī)電流跟蹤控制方法研究
    4.5 基于廣義預(yù)測(cè)控制原理的永磁同步電機(jī)速度跟蹤控制方法研究
        4.5.1 基于廣義預(yù)測(cè)控制原理的PMSM速度環(huán)設(shè)計(jì)
        4.5.2 利用滑??刂蒲a(bǔ)償結(jié)構(gòu)的魯棒性設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性證明
    4.6 基于廣義預(yù)測(cè)控制原理的永磁同步電機(jī)位置跟蹤控制方法研究
        4.6.1 基于廣義預(yù)測(cè)控制原理的PMSM位置環(huán)設(shè)計(jì)
        4.6.2 利用滑??刂蒲a(bǔ)償結(jié)構(gòu)的魯棒性設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性證明
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于廣義預(yù)測(cè)控制和擾動(dòng)觀測(cè)補(bǔ)償?shù)耐h(yuǎn)鏡抗擾動(dòng)復(fù)合控制方法研究
    5.1 引言
    5.2 望遠(yuǎn)鏡伺服系統(tǒng)擾動(dòng)因素分析
        5.2.1 內(nèi)部擾動(dòng)分析和研究現(xiàn)狀
        5.2.2 外部擾動(dòng)分析和研究現(xiàn)狀
    5.3 采用預(yù)測(cè)控制方法時(shí)擾動(dòng)對(duì)永磁同步電機(jī)系統(tǒng)控制性能影響分析
    5.4 基于高階滑模觀測(cè)器和廣義預(yù)測(cè)控制的永磁同步電機(jī)速度控制器設(shè)計(jì)
    5.5 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器和廣義預(yù)測(cè)控制的永磁同步電機(jī)位置控制器設(shè)計(jì)
    5.6 廣義預(yù)測(cè)控制和擾動(dòng)觀測(cè)器復(fù)合控制策略工程測(cè)試和性能分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要完成工作及結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新性成果
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

(7)基于滑模自抗擾控制的PMSM伺服系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)(論文提綱范文)

摘要
Abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 選題研究背景及意義
    1.2 永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)控制算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 自抗擾控制技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 論文研究?jī)?nèi)容
2 永磁同步電機(jī)矢量控制技術(shù)介紹
    2.1 永磁同步電機(jī)建模
    2.2 PMSM矢量控制
    2.3 SVPWM控制技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
3 永磁同步電機(jī)自抗擾伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
    3.1 永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)PI調(diào)速系統(tǒng)的分析
    3.2 自抗擾控制器的基本模型
    3.3 基于滑??刂频谋孀R(shí)補(bǔ)償自抗擾控制的PMSM調(diào)速系統(tǒng)仿真分析
    3.4 永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)自抗擾位置閉環(huán)的分析與仿真
    3.5 本章小結(jié)
4 永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)硬件整體構(gòu)成
    4.2 控制電路設(shè)計(jì)
    4.3 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    4.4 系統(tǒng)軟件整體構(gòu)成
    4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
    5.2 伺服驅(qū)動(dòng)器實(shí)驗(yàn)
    5.3 空載啟動(dòng)性能分析比較
    5.4 負(fù)載啟動(dòng)性能分析比較
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

(8)電動(dòng)力矩負(fù)載模擬關(guān)鍵技術(shù)研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 課題來源及意義
        1.1.2 力矩負(fù)載模擬系統(tǒng)的研究意義
    1.2 電動(dòng)負(fù)載模擬技術(shù)主要技術(shù)問題
        1.2.1 多余力矩產(chǎn)生機(jī)理
        1.2.2 負(fù)載模擬系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)
    1.3 國(guó)內(nèi)外負(fù)載模擬設(shè)備概況
    1.4 負(fù)載模擬系統(tǒng)控制策略及優(yōu)化方法
    1.5 本論文主要工作安排
第2章 系統(tǒng)機(jī)理模型
    2.1 電動(dòng)負(fù)載模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.2 永磁同步電機(jī)機(jī)理模型介紹
        2.2.1 永磁同步電機(jī)建?;A(chǔ)
        2.2.2 永磁同步電機(jī)建模過程
        2.2.3 永磁同步電機(jī)矢量控制
    2.3 電動(dòng)負(fù)載模擬系統(tǒng)建模
        2.3.1 舵機(jī)伺服機(jī)構(gòu)模型
        2.3.2 扭矩傳感器模型
        2.3.3 加載系統(tǒng)模型
        2.3.4 電動(dòng)負(fù)載模擬系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    2.4 剛度和慣量對(duì)系統(tǒng)影響分析
        2.4.1 剛度的影響分析
        2.4.2 慣量的影響分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 負(fù)載模擬系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析
    3.1 統(tǒng)辨識(shí)理論簡(jiǎn)介
    3.2 機(jī)理模型參數(shù)辨識(shí)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取
        3.2.2 參數(shù)辨識(shí)算法
        3.2.3 參數(shù)辨識(shí)結(jié)果評(píng)價(jià)
    3.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識(shí)模型
        3.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
        3.3.2 系統(tǒng)辨識(shí)過程
        3.3.3 系統(tǒng)辨識(shí)結(jié)果評(píng)價(jià)
    3.4 系統(tǒng)模型誤差分析
        3.4.1 噪聲分類
        3.4.2 機(jī)理模型誤差分析結(jié)果
        3.4.3 系統(tǒng)辨識(shí)模型誤差分析結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 負(fù)載模擬系統(tǒng)控制策略研究
    4.1 基于反演法的控制策略
        4.1.1 反演法的基本原理
        4.1.2 基于反演法的控制器設(shè)計(jì)
        4.1.3 控制策略仿真驗(yàn)證
    4.2 基于SIGMOID函數(shù)的改進(jìn)跟蹤微分器設(shè)計(jì)
        4.2.1 跟蹤微分器原理
        4.2.2 基于sigmoid函數(shù)改進(jìn)跟蹤微分器
        4.2.3 速度跟蹤仿真實(shí)驗(yàn)
    4.3 基于SUPER-TWISTING超螺旋動(dòng)態(tài)面滑??刂?/td>
        4.3.1 控制器原理簡(jiǎn)介
        4.3.2 控制器設(shè)計(jì)
        4.3.3 控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 電動(dòng)負(fù)載模擬平臺(tái)及控制器實(shí)驗(yàn)
    5.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架簡(jiǎn)介
        5.1.2 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    5.2 負(fù)載模擬系統(tǒng)性能測(cè)試
        5.2.1 無擾頻寬測(cè)試
        5.2.2 多余力矩抑制實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 隨動(dòng)加載測(cè)試
    5.3 綜合加載實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 梯度加載實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 脈沖載荷加載實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 實(shí)際載荷加載實(shí)驗(yàn)
    5.4 負(fù)載模擬系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝

(9)永磁同步電機(jī)ADRC參數(shù)自整定設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 永磁同步電機(jī)控制策略概述
    1.3 自抗擾控制器及其參數(shù)整定策略
        1.3.1 自抗擾控制策略概述
        1.3.2 自抗擾控制器參數(shù)整定策略
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及自抗擾控制策略
    2.1 永磁同步電機(jī)矢量控制技術(shù)
        2.1.1 矢量控制策略及坐標(biāo)變換
        2.1.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)
    2.2 標(biāo)準(zhǔn)自抗擾控制策略
        2.2.1 微分跟蹤器
        2.2.2 狀態(tài)擴(kuò)張觀測(cè)器
        2.2.3 非線性狀態(tài)誤差反饋控制率
    2.3 新型自抗擾控制策略
        2.3.1 連續(xù)光滑非線性函數(shù)設(shè)計(jì)
        2.3.2 新型狀態(tài)觀測(cè)器收斂性證明
        2.3.3 新型狀態(tài)觀測(cè)器光滑性驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 永磁同步電機(jī)三閉環(huán)ADRC參數(shù)離線自整定設(shè)計(jì)
    3.1 三閉環(huán)ADRC模型設(shè)計(jì)
        3.1.1 電流環(huán)一階自抗擾控制器設(shè)計(jì)
        3.1.2 速度環(huán)一階自抗擾控制器設(shè)計(jì)
        3.1.3 位置環(huán)一階自抗擾控制器設(shè)計(jì)
    3.2 改進(jìn)雙種群遺傳算法
        3.2.1 雙種群遺傳算法
        3.2.2 改進(jìn)雙種群遺傳算法
        3.2.3 算法性能測(cè)試
    3.3 基于改進(jìn)雙種群遺傳算法的ADRC參數(shù)離線自整定設(shè)計(jì)
        3.3.1 ADRC參數(shù)離線自整定設(shè)計(jì)步驟
        3.3.2 內(nèi)環(huán)ADRC參數(shù)自整定仿真
        3.3.3 外環(huán)ADRC參數(shù)自整定仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 永磁同步電機(jī)位置、速度環(huán)ADRC參數(shù)在線自整定設(shè)計(jì)
    4.1 位置、速度環(huán)二階ADRC模型設(shè)計(jì)
        4.1.1 二階微分跟蹤器設(shè)計(jì)
        4.1.2 三階狀態(tài)擴(kuò)張觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.1.3 非線性誤差反饋控制率設(shè)計(jì)
    4.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ADRC參數(shù)在線自整定設(shè)計(jì)
        4.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
        4.2.2 ADRC參數(shù)在線自整定設(shè)計(jì)
        4.2.3 位置、速度環(huán)RBF-ADRC仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 永磁同步電機(jī)ADRC軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
    5.1 控制系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計(jì)
        5.1.1 主控制器模塊
        5.1.2 信號(hào)采樣模塊
        5.1.3 功率驅(qū)動(dòng)模塊
        5.1.4 外圍電路模塊
    5.2 控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)
        5.2.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)
        5.2.2 中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)
        5.2.3 ADRC算法子程序設(shè)計(jì)
    5.3 控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝

(10)基于LADRC和DPCC的永磁同步電機(jī)控制策略研究(論文提綱范文)

致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及控制算法基礎(chǔ)理論
    2.1 引言
    2.2 PMSM數(shù)學(xué)模型及矢量控制
    2.3 自抗擾控制技術(shù)
    2.4 無差拍電流預(yù)測(cè)控制技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
3 永磁同步電機(jī)的線性自抗擾控制
    3.1 引言
    3.2 轉(zhuǎn)速環(huán)LADRC控制器設(shè)計(jì)
    3.3 轉(zhuǎn)速環(huán)LADRC控制器的轉(zhuǎn)速跟蹤性能優(yōu)化
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
4 永磁同步電機(jī)的無差拍電流預(yù)測(cè)控制
    4.1 引言
    4.2 電流環(huán)DPCC控制器設(shè)計(jì)
    4.3 基于LESO的 DPCC控制器改進(jìn)策略
    4.4 LESO參數(shù)穩(wěn)定性分析
    4.5 仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

四、帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的PMSM自適應(yīng)前饋PID控制器設(shè)計(jì)(論文參考文獻(xiàn))

  • [1]高分辨遙感衛(wèi)星單框架控制力矩陀螺伺服控制技術(shù)研究[D]. 于躍. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所), 2021(08)
  • [2]基于前饋補(bǔ)償和電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的永磁同步電機(jī)自抗擾控制[D]. 吳洪濤. 湖南工業(yè)大學(xué), 2021(02)
  • [3]水下高速機(jī)器人舵機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 張家峰. 長(zhǎng)春理工大學(xué), 2021(02)
  • [4]基于改進(jìn)智能算法的滑行燈伺服控制系統(tǒng)仿真研究[D]. 王文奎. 蘭州理工大學(xué), 2021
  • [5]永磁同步電機(jī)弱磁優(yōu)化控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 潘海波. 桂林電子科技大學(xué), 2020(02)
  • [6]基于永磁同步電機(jī)的大型望遠(yuǎn)鏡預(yù)測(cè)跟蹤控制技術(shù)的研究[D]. 邵蒙. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所), 2020(01)
  • [7]基于滑模自抗擾控制的PMSM伺服系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 滕鵬. 山東科技大學(xué), 2020(06)
  • [8]電動(dòng)力矩負(fù)載模擬關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭研斌. 長(zhǎng)春理工大學(xué), 2020(01)
  • [9]永磁同步電機(jī)ADRC參數(shù)自整定設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 孫雨萌. 大連交通大學(xué), 2020(06)
  • [10]基于LADRC和DPCC的永磁同步電機(jī)控制策略研究[D]. 毋少楠. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué), 2020(07)

標(biāo)簽:;  ;  ;  ;  ;  

帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)前饋PID控制器設(shè)計(jì)
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