永磁同步电机矢量控制系统扩展频域模型及其在谐振抑制中的应用

原矢量控制系统频域模型在直接用于高速、带载系统运行性能分析时存在较大的误差,对其构建理论及过程进行了重新分析。在指出误差产生根源的基础上,通过在系统数学模型中引入反电势和负载的作用,并削弱直轴电流对系统误差的影响,从而提出可以直接用于永磁同步电机矢量控制系统性能分析的扩展频域模型。此外,还研究了扩展频域模型在系统谐振抑制中的应用技术,给出了基于解析方法的系统谐振抑制前后的带宽以及谐振点与反谐振点的计算结果。通过验证,进一步利用超前校正网络技术,对抑制后的带宽进行恢复和扩展。研究表明:该扩展模型不仅性能分析误差小,而且可以用解析法直接获取系统的频率响应特性,克服了原模型在获取高速、带载条件下系统频率响应特性时依赖扫频试验方法的局限性。

永磁同步电机矢量控制系统频域模型及其应用

针对伺服系统频域分析中模型辨识建模方法过程繁琐且模型物理意义模糊的问题,以永磁同步电机双闭环矢量控制系统为例,给出其频域模型的理论建模方法。使用内模原理以及傅里叶级数研究电流环的等效模型,将逆变器与数字系统采样恢复延迟直接体现在模型中,经过与模型辨识法得出的频响特性以及典型I型系统模型的频响特性进行对比,验证了所得模型的正确性。依据所构建的模型对系统的带宽进行优化,系统带宽扩大至原先的2.5倍。验证结果表明所构建的频域模型与实际系统吻合,这对高性能伺服系统研究具有指导意义。