时滞条件下基于超前校正的振镜电机双环伺服系统控制策略OA
【目的】针对高速高精度振镜电机传统位置-速度-电流三环控制系统存在的轨迹跟踪精度低、动态响应慢及参数整定难等问题,本文提出了一种时滞条件下基于超前校正的位置-电流双环伺服控制策略。【方法】首先,对传统三环结构的局限性与双环机理进行了分析,证明了比例积分超前(PI-Lead)控制器对双环稳定性的改善作用;其次,研究了时滞引起的相位损失对轨迹跟踪精度和瞬态响应速度的影响,并提出了一种时滞补偿型比例积分超前(PI-Lead-TDC)控制器,通过该控制器对时滞引起的相位损失进行了补偿。最后,提出一种闭环频域参数整定策略,由理论范式设计频域参数,提高参数整定速度。【结果】试验结果表明,与传统三环控制系统相比,所提双环控制系统的正弦轨迹跟踪均方根误差明显降低。此外,对于1%行程的阶跃指令,响应速度提升了20%。【结论】较传统三环控制系统,所提基于PI-Lead-TDC的双环控制系统可实现更高的轨迹跟踪精度、更快的动态响应速度以及更高效简单的参数整定过程。
黄永湫;李志强;辛博;杜思勋;林晓刚;解伟
福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350108 中国科学院福建物质结构研究所泉州装备制造中心,福建泉州362216 中国科学院大学福建学院,福建福州350108内蒙古北方稀土新材料技术创新有限公司稀土新材料技术创新中心,内蒙古包头014060中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司,内蒙古包头014030中国科学院福建物质结构研究所泉州装备制造中心,福建泉州362216中国科学院福建物质结构研究所泉州装备制造中心,福建泉州362216中国科学院福建物质结构研究所泉州装备制造中心,福建泉州362216
信息技术与安全科学
振镜电机双环伺服控制动态响应速度轨迹跟踪精度时滞参数整定策略
《电机与控制应用》 2026 (3)
P.259-268,10
国家自然科学基金(52307072)福建科技计划-STS院省合作项目(2023T3046,2023T3015)稀土新材料技术创新中心支持项目(CXZX-D-202402-0013)。
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