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舆论焦点
永磁同步直线电机正在服役流程中,有用载荷时变惹起的不确定性无疑会导致伺服体系的跟踪精度低落。为此,本文基于时辰延时估量思思,提出了一种易告终、收敛速和无模子的身分局限计谋。
区别于守旧回旋电机与滚轴丝杠或齿轮齿条相贯串的直线伺服形式,永磁同步直线电机驱动的伺服体系清除了中央刻板合头,告终了零传动和高带宽的直线伺服。然而,正在实质操纵流程中,有用载荷时变惹起的不确定性,如惯量失配和非线性摩擦,会导致伺服体系的跟踪精度大大低落。是以,亟须安排一种鲁棒的身分局限器治服上述不确定性,进而告终直线电机伺服体系的高精度身分跟踪。
直线电机是一个多变量和强耦合的非线性体系,经常环境下很难成立其无误的数学模子。然而目今大局限局限计谋正在提升伺服体系鲁棒性的流程中或多或少都依赖电机的无误模子和参数。为了减幼对电机体系模子的依赖,本论文成立一种新型的动力学阶次模子,避免原始无误动力学中的庞大非线性项,为身分局限器安排供应了无模子机合,同时贯串延时估量技能和非线性偏差动力学有用提升了直线电机伺服职能。
本文所提出的无模子身分局限器,重要席卷希冀的非线性偏差动力学、时辰延迟扰动估量和非线性阻尼的安排,集体局限框图如图1所示。
1)希冀的非线性偏差动力学:通过引入终端吸引因子sig(e)λ安排了终端滑模类非线性偏差动力学,告终了身分跟踪偏差的有限时辰收敛,提升了体系的动态反应速率。
2)时辰延迟扰动估量:假设体系集总扰动是延续或者分段延续的,通过期辰延迟技能正在线估量有用载荷变更惹起的不确定性。比拟于守旧的扰动观测器,本文提出的延时扰动估量法子不但不依赖电机的无误模子,还拥有等效低通滤波器的成绩,减幼了局限律中加快项的噪声影响,同时避免了特此表数字滤波器安排。
3)非线性阻尼项:通过符号函数和滑模面安排阻尼项,治服直线电机速率骤然反向、传感器丈量噪声和有限的采样时辰等惹起的延时估量偏差,驱动闭环偏差动力学无穷贴近所安排的希冀动力学。
末了,搭筑了基于半实物AD5435的局限试验平台,如图2所示,通过施加分歧载荷,验证了所提法子正在载荷变更下的身分跟踪职能。
针对载荷变更对永磁同步直线电机伺服职能的影响,本文提出了一种基于非线性时辰延迟扰动估量的无模子身分局限计谋。比拟于现有的PD局限和SMC,本文的法子不但能够保障体系的有限时辰收敛,还能有用按捺载荷变更等惹起的不确定性。无论是正在标称前提仍旧正在分歧载荷前提下都显露出更优异的稳态跟踪职能,同时还两全更速的动态职能。
工学博士,讲师。酌量倾向为直线电机驱动局限。到场国度天然科学基金中心项目2项,面上1项,楬橥期刊论文20篇,申请创造专利4项,得回省部级科技一等奖1项。现为TM、TIE、TPE和TTE等国表里高水准期刊的审稿人。
二级教育,博士生导师。安徽省学术与科技领先人,安徽省“特支筹划”更始领武士才,HFUT@智能呆板人更始中央主任。主办国度天然科学基金中心项目2项、面上项目3项,省部级项目及企业项目若干项,得回省部科技先进一、二等奖3项,楬橥论文100余篇,授权国度创造专利20余项。
本做事功效楬橥正在2024年第18期《电工技能学报》,论文题目为“基于非线性时辰延迟扰动估量的永磁同步直线电机无模子鲁棒身分跟踪局限“。本课题取得国度天然科学基金项方针撑持。
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