变惯量多电机同步驱动伺服系统控制策略研究

目录

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1 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 多电机同步驱动控制技术国内外研究现状

1.2.1 伺服系统发展概况

1.2.2 多电机同步驱动伺服系统建模方法研究现状

1.2.3 多电机同步控制结构研究现状

1.2.4 多电机同步驱动伺服系统控制算法研究现状

1.3 多电机同步驱动伺服系统存在的问题与挑战

1.4 本文主要研究内容与结构安排

2 多电机同步驱动伺服系统被控对象数学建模

2.1 系统机械组成结构简介

2.2 永磁同步电机动态数学模型简介

2.2.1 三相静止坐标系下的永磁同步电动机数学模型

2.2.2 永磁同步电机三相静止坐标系下的模型

2.2.3 永磁同步电机矢量控制原理简介

2.3 多电机同步驱动伺服系统被控对象数学模型构建

2.3.1 多电机伺服系统机械传动原理

2.3.2 多电机伺服系统非线性因素分析

2.3.3 多电机伺服系统被控对象数学模型

2.4 本章小结

3 变惯量情况下多电机伺服系统同步控制策略设计

3.1 常见多电机伺服系统同步控制结构简介

3.2 同步控制结构的改进设计

3.2.1 一种改进相邻交叉耦合同步结构的设计

3.2.2 一种改进偏差耦合同步结构的设计

3.2.3 仿真实验结果分析

3.3 一种基于虚拟主轴的改进型偏差耦合同步控制策略设计

3.3.1 同步控制结构设计

3.3.2 分段权值补偿策略设计

3.3.3 仿真实验结果分析

3.4 本章小结

4 变惯量情况下多电机伺服系统速度跟踪控制器设计

4.1 变惯量情况对多电机伺服系统的影响

4.2 基于积分滑模的速度跟踪控制器设计

4.2.1 滑模变结构控制方法简介

4.2.2 一种基于双曲正切柔化切换函数的改进趋近律设计

4.2.3 滑模速度跟踪控制器设计

4.2.4 仿真实验与结果分析

4.3 基于惯量辨识的自抗扰滑模速度控制器设计

4.3.1 多电机伺服系统惯量辨识算法设计

4.3.2 基于惯量辨识的自抗扰算法设计

4.3.3 基于积分滑模的自抗扰非线性误差反馈律设计经过惯量补偿后的反馈律如下式（4.26）所示：

4.3.4 仿真实验与结果分析

4.4 本章小结

5 多电机同步驱动伺服系统实验研究

5.1 多电机伺服系统实验平台介绍

5.2 多电机伺服系统速度跟踪实验

5.2.1 速度阶跃跟踪实验

5.2.2 速度正弦跟踪实验

5.2.3 实验结果分析

5.3 多电机伺服系统位置跟踪实验

5.3.1 位置阶跃跟踪实验

5.3.2 位置斜坡跟踪实验

5.3.3 位置正弦跟踪实验

5.3.4 实验结果分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

致 谢

参考文献

附 录