一种永磁同步电机伺服系统参数自整定方法技术方案

一种永磁同步电机伺服系统参数自整定方法，该方法利用采集的伺服系统角度和电流值，辨识负载转矩和等效转动惯量；根据辨识得到的等效转动惯量，结合速度环带宽和时域因子指标，自整定速度环PI控制器参数，并给出速度环带宽约束方程来动态约束速度环带宽。本发明专利技术利用角度采集值代替转速值进行伺服系统的参数辨识，避免了测速不准及微分噪声的影响；使用本发明专利技术给出的带宽约束方程来约束带宽可减少电流饱和，基于速度环带宽和时域因子指标更便于工程应用。根据本发明专利技术所提出伺服系统参数参数自整定方法，可提高数控装备、机器人等机电系统传动单元的动态响应性能。系统传动单元的动态响应性能。系统传动单元的动态响应性能。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机伺服系统参数自整定方法


[0001]本专利技术公开一种机电系统运动控制领域的伺服参数自整定方法，具体是一种利用参数在线辨识和速度环PI参数自整定技术来提高伺服系统响应特性的方法。

技术介绍

[0002]永磁同步伺服系统因具有高功率密度、高转矩惯量比和宽调速范围等优点，在工业机器人、数控机床和作动系统等运动控制领域得到了广泛应用。工程中永磁同步伺服系统多采用结构简单、易于实现、性能良好、对控制对象参数变化不敏感的PI控制器，若PI控制器的参数设置不当将直接影响控制系统的性能。因此，研究永磁同步伺服系统PI控制器参数整定算法是提高永磁同步伺服系统的有效途径。而经过模型分析，可以得到PI控制器的性能对转动惯量参数敏感的结论，这就凸显了惯量辨识算法与PI参数自整定方法结合的重要性。由于负载转矩对于惯量的辨识会有较大干扰，所以研究结合负载转矩和等效转动惯量的辨识算法和PI参数自整定的方法，对于提升伺服系统性能非常重要。
[0003]目前，PI参数自整定方法的研究典型的分为基于模型的方法和基于规则的方法，相比于基于规则的整定方法，基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机伺服系统参数自整定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，参数初始化，包括给出辨识算法的方差矩阵的初值和待辨识参数初值；步骤二，进行伺服参数辨识计算启动判断，采集伺服系统输出角度并计算加速度，当加速度高于启动阈值时执行步骤三，否则回到步骤一；步骤三，采样q轴电流和输出角度，执行伺服参数递推辨识计算，然后进行辨识过程转出判断，当计算得到的实时加速度小于关闭阈值时执行步骤四，否则继续执行本步骤中的递推辨识计算；步骤四，进行辨识迭代收敛结束判断，若已收敛则输出辨识结果至步骤五，否则回到步骤一；步骤五，将辨识结果及伺服系统最大电流值和工作速度输入速度环带宽约束方程，计算速度环最大允许带宽，将整定需求带宽约束在允许带宽范围内；步骤六，将辨识结果和约束后的带宽及时域因子代入速度环PI控制器参数自整定公式，计算PI控制器参数值。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机伺服系统参数自整定方法，其特征在于，所述步骤三，伺服参数递推辨识计算方法为：其中，其中，为k时刻待辨识参数矩阵，为k－1时刻待辨识参数矩阵，K(k)为k时刻增益矩阵，y(k
‑
1)和为辨识算法的输入，P(k)为k时刻方差矩阵，P(k
‑
1)为k－1时刻方差矩阵，I为单位矩阵，输入参数i
q
(k
‑
1)为k－1时刻q轴电流，输入参数θ(k)为k时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建福，贾王强，曹晔，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：