一种抑制永磁同步电机伺服系统转矩脉动和测量噪声的双环补偿方法技术方案

本发明专利技术公开了一种抑制永磁同步电机伺服系统转矩脉动和测量噪声的双环补偿方法。该方法先通过卡尔曼滤波模块抑制速度编码器中的白噪声干扰，再采用含陷波滤波器和低通滤波器的电流补偿模块来抑制电流环的周期性谐波和干扰，提高稳态时速度的精度。在此基础上，利用速度补偿模块对速度环过大超调量进行抑制，通过卡尔曼观测器和双环补偿器抑制速度传感器白噪声，减小速度环超调量，减小速度稳态抖振。该方法包括如下步骤：1)抑制速度传感器测量噪声；2)抑制电流环周期性谐波；3)抑制电流偏移和增益误差；4)抑制速度环反馈超调。本发明专利技术利用含卡尔曼观测器的双环路补偿算法，比传统的永磁同步电机控制方法有更高的准确性和抗噪声的能力。声的能力。声的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制永磁同步电机伺服系统转矩脉动和测量噪声的双环补偿方法


[0001]本专利技术涉及抑制永磁同步电机伺服系统转矩脉动和测量噪声的双环补偿方法，属于电机控制领域。

技术介绍

[0002]近年来，随着不可再生能源的短缺和人们对内燃机持续排放污染的日益重视，发展节能环保的电机成为许多国家的重要发展战略。永磁同步电机(PMSM)因其结构紧凑，高效率，转矩惯量比大和功率密度高等优点在工业机器人、高精度机床等电机伺服系统中得到了广泛的应用。
[0003]然而永磁同步电机中存在例如磁链谐波等引起的周期性转矩脉动，以及传感器测量白噪声等扰动因素。永磁同步电机速度跟踪性能对这些因素非常敏感，容易产生速度抖振使跟踪效果变差。所以抑制永磁同步电机中的扰动因素对实现伺服系统高精度跟踪能力具有重要的意义。
[0004]为了有效抑制传感器噪声和周期性转矩脉动，有必要设计性能优良的滤波器和补偿算法。在之前的噪声抑制和补偿算法研究中，在电流环中仅采用低通滤波器补偿电流时容易忽略低通滤波器带宽内的谐波因素，而仅采用陷波滤波器时难以消除特定谐波因素外的其它干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制永磁同步电机伺服系统转矩脉动和测量噪声的双环补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，利用卡尔曼观测器对速度反馈信号进行滤波以抑制速度传感器测量噪声；步骤2，利用自适应陷波滤波器抑制电流环周期性谐波；步骤3，利用电流环低通滤波补偿器抑制电流偏移和增益误差；步骤4，利用速度环低通滤波补偿器抑制速度环反馈超调；步骤5，调节含卡尔曼滤波器的双环补偿器参数使系统取得更好的性能。2.根据权利要求1所述抑制永磁同步电机伺服系统转矩脉动和测量噪声的双环补偿方法，其特征在于：步骤1所述速度传感器为编码器，测量噪声普遍为白噪声，采用卡尔曼观测器对反馈速度进行滤波，初步得到没有噪声干扰的系统速度环反馈；包括以下流程：建立永磁同步电机方程，存在传感器测量误差和外部白噪声干扰的速度方程，实际输入电流信号方程。建立卡尔曼观测器减小系统受到的外界噪声干扰，通过卡尔曼观测器滤波后的速度信号抑制了测量噪声。3.根据权利要求1所述抑制永磁同步电机伺服系统转矩脉动和测量噪声的双环补偿方法，其特征在于：步骤2所述利用自适应陷波滤波器抑制电流环周期性谐波指：建立转矩脉动模型，采用自适应陷波滤波器对电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，万智，张维，陈章勇，李猛，唐辉，张桓弋，
申请(专利权)人：重庆长安工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：