永磁同步电机伺服控制系统的研究

伺服控制系统在工业控制和家用电气等领域的应用越来越广泛，人们对伺服控制产品的性能、功能及性价比要求也越来越高。以数字信号处理技术为基础、以永磁同步电机为执行电机、采用高性能控制策略的全数字化永磁同步交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。 本文通过仿真和实验相结合的手段，对伺服系统位置环采用传统模糊控制器、模糊-PI双模控制器、参数模糊自整定PID控制器的响应快速性能和稳态性能进行研究比较；在模糊控制器的设计过程中，提出了采用语义轨迹的方法对模糊控制器量化因子的取值和模糊控制规则的调整进行优化，使不同控制对象的模糊控制器设计进一步完善。针对位置伺服系统对转速环低速性能要求高的特点，设计了Kalman滤波观测器，改善低速性能。不同制动方式在永磁同步电机制动过程中具有各自的优缺点，利用模糊规则，将能耗制动、反接制动、再生制动进行有效组合，进一步改进永磁伺服系统的控制性能。上述理论在以Freescale DSP56F8357为核心的硬件平台上进行实验，实验结果验证了上述研究结果的正确性和实用性。