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基于位置采样的速率伺服系统控制设计与实现研究

作　者: 徐子墨
导　师: 姚郁
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 位置采样速率伺服系统周期性扰动仿真验证
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 24次
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内容摘要

本文以永磁同步电机驱动的速率伺服系统为对象，讨论了影响速率精度及平稳性的位置周期扰动，利用位置采样方法在解决位置周期扰动问题中的优势，探讨了位置采样控制系统分析设计问题，并将这种位置域控制方法在具体的速率伺服系统上给予实现。首先，通过对速率伺服系统研究现状的分析，指出现有控制设计方法对位置周期干扰抑制的优势及不足。从扰动机理及采样系统误差等方面综合考虑，确定对位置采样控制方法开展探索性研究。其次，从位置采样的原理入手，推导了系统域转换算法及位置域下拉氏变换，建立了系统的位置域数学模型，并讨论了位置采样控制系统离散化算法及系统离散模型。然后，根据位置采样速率伺服系统的运行机理以及数学模型，建立了位置采样速率伺服系统仿真模型，并通过与时间域仿真模型输出的对比分析，验证了所建立数学模型及仿真模型的正确性。最后，在对象特性分析的基础上，完成了位置采样控制器的设计，并将这一位置采样控制方法在实际机电速率伺服系统上实现。实际系统调试结果表明，位置采样控制是合理、可行的，为进一步的位置周期扰动抑制研究奠定了理论及实践基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-13
    1.2.1 速率伺服系统研究现状  9-12
    1.2.2 位置采样方法研究现状  12-13
  1.3 论文的主要内容及章节安排  13-14
第2章位置采样系统模型的建立  14-27
  2.1 引言  14
  2.2 位置域数学基础  14-20
    2.2.1 域转换原理  14-16
    2.2.2 位置域拉氏变换  16-20
  2.3 速率伺服系统的位置域描述  20-23
    2.3.1 典型速率伺服系统模型  20-22
    2.3.2 系统位置域模型推导  22-23
  2.4 位置采样系统离散化模型  23-25
    2.4.1 位置域离散化算法  23-24
    2.4.2 位置采样系统离散化模型  24-25
  2.5 位置采样控制系统的结构描述  25-26
  2.6 本章小结  26-27
第3章位置采样系统模型的验证  27-39
  3.1 引言  27
  3.2 仿真方案的确定与仿真模型的建立  27-28
    3.2.1 仿真方案的确定  27
    3.2.2 仿真模型的建立  27-28
  3.3 位置域模型的仿真验证  28-35
    3.3.1 位置域仿真模型校核  28-33
    3.3.2 位置域系统模型验证  33-35
  3.4 位置采样控制系统模型的仿真验证  35-38
    3.4.1 混合仿真模型校核  35-37
    3.4.2 位置采样控制系统模型验证  37-38
  3.5 本章小结  38-39
第4章位置采样速率伺服系统的控制设计  39-49
  4.1 引言  39
  4.2 位置域描述对象的特性分析  39-41
  4.3 位置域系统的分析与控制设计  41-45
    4.3.1 位置域系统的稳定性  41-44
    4.3.2 位置域速率伺服系统的控制设计  44-45
  4.4 位置采样控制系统的仿真验证  45-48
  4.5 本章小结  48-49
第5章位置采样速率伺服系统的设计与实现  49-60
  5.1 引言  49
  5.2 位置采样速率伺服系统对象特性分析  49-52
    5.2.1 系统主要硬件组成  49-50
    5.2.2 位置采样系统对象特性的验证  50-52
  5.3 位置采样控制系统的实现  52-55
    5.3.1 反馈信息的获取  52-54
    5.3.2 位置采样控制器的实现  54-55
  5.4 位置采样控制系统的实验验证  55-59
    5.4.1 位置采样系统仿真验证  55-58
    5.4.2 系统实际运行结果及分析  58-59
  5.5 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读学位期间发表的学术论文  65-67
致谢  67

基于位置采样的速率伺服系统控制设计与实现研究

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