伺服电机驱动系统自抗扰控制研究开题报告
2024-06-01 22:31:17
1. 本选题研究的目的及意义
伺服电机驱动系统是工业自动化领域的核心技术之一,广泛应用于数控机床、机器人、航空航天等领域。
其性能直接影响着控制系统的精度、响应速度和稳定性。
传统的pid控制方法由于其结构简单、易于实现等优点,在伺服电机驱动系统中得到了广泛应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
伺服电机驱动系统的控制策略研究一直是国内外学者关注的焦点,近年来,自抗扰控制技术作为一种新兴的控制方法,在伺服电机驱动系统中的应用研究也取得了一定的成果。
1. 国内研究现状
国内学者在伺服电机驱动系统的自抗扰控制方面做了大量研究,并取得了一些进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容包括以下几个方面:
1.研究伺服电机驱动系统的数学模型,包括伺服电机、驱动器和负载的数学模型,并在此基础上建立完整的系统模型,为后续控制器设计提供理论依据。
2.研究自抗扰控制器的设计方法,包括跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性反馈控制律的设计,并根据伺服电机驱动系统的特点,对自抗扰控制器的参数进行优化设计。
3.通过仿真实验,验证所设计的自抗扰控制器的性能,并与传统的pid控制方法进行比较,分析自抗扰控制在伺服电机驱动系统中的优势和不足。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法。
首先,通过查阅相关文献,研究伺服电机驱动系统的基本原理、自抗扰控制技术的发展现状和应用,在此基础上,确定研究课题,并制定研究方案。
其次,建立伺服电机驱动系统的数学模型,包括伺服电机、驱动器和负载的数学模型,并根据系统模型,设计基于自抗扰控制的伺服电机驱动系统控制器。
5. 研究的创新点
1.针对传统pid控制方法在伺服电机驱动系统中存在的参数整定困难、抗干扰能力弱等问题,提出一种基于自抗扰控制的伺服电机驱动系统控制策略,以提高伺服电机驱动系统的控制性能。
2.针对伺服电机驱动系统的非线性、时变特性,设计一种基于扩张状态观测器的自抗扰控制器,以提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。
3.通过仿真和实验对所设计的自抗扰控制器进行验证,并与传统的pid控制方法进行比较,分析自抗扰控制技术的优缺点。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.孙凯, 刘向杰, 陈志强, 等. 基于改进自抗扰控制的永磁同步电机伺服系统[j]. 电机与控制应用, 2022, 49(01): 84-90.
2.李鹏, 孙明旭, 阮毅. 基于改进型自抗扰控制的永磁同步电机伺服控制[j]. 电工技术学报, 2021, 36(17): 3663-3672.
3.刘金琨, 王宏健, 包钢. 基于新型非线性函数的自抗扰控制方法研究[j]. 控制理论与应用, 2020, 37(06): 1263-1271.