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伺服控制系统的国内外研究现状

时间:2017-10-30 15:33来源:毕业论文
目前,交流伺服系统在我国还处在研制阶段,许多科研单位和高校都投入了大量的人力、物力和技术力量,并取得了一些进展。目前,国内基本上是在引进吸收国外同类产品的基础上生
目前,交流伺服系统在我国还处在研制阶段,许多科研单位和高校都投入了大量的人力、物力和技术力量,并取得了一些进展。目前,国内基本上是在引进吸收国外同类产品的基础上生产出自己的产品,且存在可靠性低、性能不稳定等缺点,至于高性能和国产化的产品尚在研究阶段。14804
早期交流伺服系统的研究主要集中在固定频率供电的永磁交流电机运行特性方面,尤其是对直接启动和稳态特性方面的研究。20世纪80年代以后,随着电机理论、控制理论、永磁材料、电力电子技术和计算机技术的快速发展,国内外开始对以逆变器供电的永磁交流电动机性能和永磁交流伺服系统控制进行研究。
逆变器供电的交流电机和直接启动的直流电机的结构基本相同。但是在大多数情况下永磁交流电机没有阻尼绕组,从而可以防止永磁材料的温升,提高电机力矩惯量比,减小电机的转矩波动。在逆变器供电的情况下,交流伺服电机的原有工作特性会受到影响。G..R.Slemon等人针对调速系统快速动态性能和高效率的要求,提出了永磁交流电机的设计方法,设计了高效率、高能量密度的永磁交流电动机,永磁交流电动机伺服系统的性能得到了提高。在控制方法方面,1971年,德国西门子公司F.Blaschke提出了感应电机矢量控制思想,在理论上解决了交流感应电机转矩控制问题。1972年德国西门子公司学者Bayer提出了同步电机磁场定向控制原理。1985年,DePenbrock教授提出异步电机直接转矩控制方法,该方法只是在定子坐标下分析交流电机的数学模型,强调对电机转矩的直接控制,不必进行矢量旋转等复杂的变换和计算,很大程度上克服了矢量控制时控制特性易受电机参数变化影响的缺点。直接转矩控制受到了普遍关注,并得到了迅速的发展,直接转矩控制技术已成功的应用在电力机车牵引等大功率交流传动上,德国、日本和美国都在竞相发展此技术。此外,滑膜变结构控制、非线性控制、自适应控制、观测控制机状态观测器、线性二次积分控制、以及模糊控制等新型控制策略都得到了深入研究[3]。

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国外一些著名公司不断推出新的交流伺服驱动产品,如日本的FANUC、安川、富士通、松下;德国的西门子公司;美国的AB公司、科尔摩根公司;法国的BBC公司;韩国的三星公司等。这些公司的产品占据着我国交流伺服市场的近90%的市场份额。在国外公司相继推出新产品的同时,我国的高校和科研院所也对交流伺服系统进行了大量的研究,并取得了一定的成果,如天津大学、沈阳工业大学、华中科技大学等研究了单片机或DSP构成的全数字交流伺服系统,采用了预测控制和空间矢量控制技术,改善了电机控制性能和系统响应精度。全数字控制技术的应用不仅提高了系统的精度和可靠性,还为新型控制理论和方法的应用提供了基础。其中,广州数控公司生产的DA98全数字式交流伺服驱动装置和高原数控烟台公司生产的GY-2000系列全数字化交流伺服驱动器,在我国高精度、高性能数控制伺服驱动行业己经占有一定的市场份额,打破了外国公司垄断的格局。但总的来说我国伺服控制器的设计与研发还处于起步阶段,与国外知名公司的技术和产品还有一定的差距,这需要我国的科研工作者不断地努力,以期缩小与世界先进水平的差距。在现代交流伺服系统中,普遍应用的永磁交流伺服电动机主要有:无刷直流电动机(BrushlesSDCMotor−BLDCM);永磁同步电动机(PermanentMagnetSynchronousMotor−PMSM)。BLneM一般采用方波电流驱动,PMSM一般采用三相正弦电流驱动。由于永磁交流伺服电机能够克服直流无刷电机的转矩脉动大、电压利用率低等缺点,可以应用于高精度、高性能的场合,所以目前国内外对交流伺服技术的研究主要集中在永磁交流伺服电机系统上[4]。 伺服控制系统的国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20171030/15477.html
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