针对三环永磁同步电动机位置伺服系统结构复杂、参数整定困难、抗扰性差等缺点,设计了一种基于自抗扰控制器的单闭环位置伺服系统,将自抗扰控制器的输出直接作为系统期望转矩角,简化了系统结构,提高了系统的鲁棒性;采用基于空间电压矢量调制的直接转矩控制策略,省去了电流控制环及坐标旋转变化,减小电机输出的转矩脉动,仿真试验证明了该系统代替传统三环系统的可行性。
常见的电机位置伺服系统是在速度伺服系统的基础上,通过增加位置环来实现对电机角位移的控制。目前三环结构是传统位置伺服系统最常见的结构形式,在每个控制环上都需要相应的调节器来使被控制量跟踪参考值。目前调节器最常见的控制算法为PID控制器。这种控制方式不需要控制对象的输出输入模型信息,仅需要实际值与给定值之间的误差,原理结构简单。但随着控制对象多样化,对系统动静态品质要求不断提高,PID控制方式的缺点逐渐显现。当被控对象的工作状态多变,运行环境较复杂时,若采用三环PID控制器,一方面三个PID参数调节困难,适用范围较小;另一方面系统抗扰能力差,外界非常值扰动很容易影响系统伺服精度。自抗扰控制技术在PID控制思想的基础上,通过实时估计补偿外绕增强系统抗扰性,改善系统动静态性能,目前自抗扰控制器已被广泛应用于电机控制中,但这些研究仅以自抗扰控制器作为单个闭环上的调节器,系统总体仍保持多环结构,这样并没有完全发挥自扰控制器的优势,而且还大大增加了系统软件结构的复杂程度。