作为数控机床的重要执行机构,伺服电机本体参数信息的准确获取对工业母机加工性能有着决定性作用。现有参数辨识策略多仅考虑逆变器非线性这一非理想因素对辨识精度的影响,忽略了离散控制系统电流采样误差对辨识结果的精度影响。针对这一问题,对电流采样误差(偏置误差及比例误差)对本体参数辨识精度影响进行分析;结合数控机床的实际运行工况,在无需进行电流采样误差修正的前提下,设计参数辨识步骤,利用有效辨识过程中的代数平均及误差消减方法,有效规避电流采样误差对辨识精度的影响。实验结果表明在无需进行电流采样误差补偿及硬件修改的前提下,所提方法可实现电机本体参数准确离线辨识,且辨识误差均低于5%,可为数控机床伺服系统系统初始化过程提供有效保障。

为了优化永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态性能,使用滑模控制的PMSM控制系统的非线性速度控制算法。提出一种新的快速积分终端滑模面(FITSMC),以提高传统积分终端滑模控制在速度误差远离平衡点时的跟踪误差收敛速度。针对高切换增益引起的大抖动现象,提出一种改进的抗干扰滑模速度控制器,该方法引入扩展状态观测器观测集中扰动,并在FITSMC中添加前馈补偿项。最后,通过仿真验证所提控制方法的有效性。结果表明:采用FITSMC替代传统的PI控制器,可以有效地降低动态速度跟踪误差。通过与传统方法进行比较,验证了所提方法(FITSMC+ESO)的优越性。

将终端滑模控制(TSMC)策略应用于永磁同步电机(PMSM)位置控制,以提高系统输出响应性能。基于终端滑动模式技术,设计一种新的有限时间收敛的干扰观测器以估计PMSM的集体不确定性,包括系统参数不确定性和未知的外部负载。与渐近收敛控制器不同,TSMC保证系统状态误差和观测器估计误差在有限时间内能收敛到0。结果表明:与PID控制和传统反步法控制相比,所提出的控制器控制效果更好。