兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (6): 1820-1828.doi: 10.12382/bgxb.2022.0130
收稿日期:
2022-03-04
上线日期:
2023-06-30
通讯作者:
基金资助:
ZHU Qixin1,2,*(), JIANG Chenyan1, ZHANG Guoping3, ZHU Yonghong4
Received:
2022-03-04
Online:
2023-06-30
摘要:
为抑制永磁伺服系统机械参数不确定对系统控制性能的影响,提出一种利用三角函数正交性进行机械参数辨识的方法。给电机施加两个不同幅值、相同角频率的机械角速度指令,通过正弦、余弦函数在不同区间内的积分实现系统摩擦系数与转动惯量的解耦,在提高辨识精度的同时消除了不定负载转矩对黏滞摩擦系数、库仑摩擦系数和转动惯量辨识结果的影响。利用辨识得到的机械参数值对负载转矩进行观测,并针对系统的摩擦转矩、负载转矩进行对应的前馈补偿。仿真和实验结果均验证了该方法的有效性,机械参数辨识误差在1%左右,进行前馈补偿后转速环的控制性能得到一定的提升。
朱其新, 姜晨艳, 张国平, 朱永红. 基于三角函数正交性的永磁伺服系统机械参数辨识[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1820-1828.
ZHU Qixin, JIANG Chenyan, ZHANG Guoping, ZHU Yonghong. Identification of Mechanical Parameters of Permanent Magnet Servo System Based on Orthogonal Characteristics of Trigonometric Function[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(6): 1820-1828.
标识符 | 数值 |
---|---|
Rs/Ω | 1.5 |
Ld/H | 0.0048 |
Lq/H | 0.0048 |
φf/Wb | 0.109 |
J/(kg·m2) | 2.75×10-4 |
B/(N·m·s·rad-1) | 0.0012 |
pn | 4 |
C/(N·m) | 0.248 |
表1 参数设置
Table 1 Parameter setting
标识符 | 数值 |
---|---|
Rs/Ω | 1.5 |
Ld/H | 0.0048 |
Lq/H | 0.0048 |
φf/Wb | 0.109 |
J/(kg·m2) | 2.75×10-4 |
B/(N·m·s·rad-1) | 0.0012 |
pn | 4 |
C/(N·m) | 0.248 |
参数 | 辨识值 | 真实值 | 误差/% |
---|---|---|---|
J/(kg·m2) | 2.7526×10-4 | 2.75×10-4 | 0.95 |
B/(N·m·s·rad-1) | 0.001202 | 0.0012 | 0.17 |
C/(N·m) | 0.2477 | 0.248 | 0.93 |
表2 机械参数辨识结果
Table 2 Identification results of mechanical parameters
参数 | 辨识值 | 真实值 | 误差/% |
---|---|---|---|
J/(kg·m2) | 2.7526×10-4 | 2.75×10-4 | 0.95 |
B/(N·m·s·rad-1) | 0.001202 | 0.0012 | 0.17 |
C/(N·m) | 0.2477 | 0.248 | 0.93 |
标识符 | 数值 |
---|---|
Rs/Ω | 4.08 |
Ld/H | 0.00408 |
Lq/H | 0.00408 |
转矩常数/(N·m·A-1) | 0.55 |
J/(kg·m2) | 0.34×10-4 |
pn | 5 |
转速/(r·min-1) | 3000 |
表3 电机参数
Table 3 Parameter of the motor
标识符 | 数值 |
---|---|
Rs/Ω | 4.08 |
Ld/H | 0.00408 |
Lq/H | 0.00408 |
转矩常数/(N·m·A-1) | 0.55 |
J/(kg·m2) | 0.34×10-4 |
pn | 5 |
转速/(r·min-1) | 3000 |
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