伺服系统转动惯量辨识方法研究开题报告

全文总字数：1121字

1. 研究目的与意义

伺服系统负载转动惯量发生变化时会影响伺服系统的控制性能，可以通过转动惯量在线辨识提高伺服系统性能，并在线自整定伺服控制器参数。

永磁同步电机结构紧凑、机电转化效率高、控制简单而且工作可靠，在伺服系统的应用中，变化的电机转动惯量会对系统的性能造成较大的影响，特别是高精密数控机床、高性能机器人等对动、静态性能要求苛刻的场合。

数控机床的加工精度是衡量数控机床工作性能的重要指标，体现着机械制造业的制造能力和发展水平。

2. 国内外研究现状分析

电机参数辨识是近年来运动控制领域比较热门的研究方向，国内外对伺服系统的转动惯量都做了大量的研究，转动惯量的辨识方法大致可以分为离线惯量辨识和在线惯性辨识两大类。

国外交流伺服系统起步比国内要早，美、德、日等国的公司在1984年前后将交流伺服系统付诸实用，国内直到二十世纪八十年代末才有产品问世。随着电机永磁材料制造工艺的快速发展，及其性能价格比的日益提高，永磁同步电机的交流伺服系统在技术上已趋于完全成熟，具备了十分优良的低速性能，并可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，且动态特性和效率均得到提高，适合高性能的伺服驱动要求，目前已经成为伺服系统的主流。

现代高性能的交流伺服系统不仅对其系统性能的快速性、稳定性有要求，而且在伺服系统快速发展的今天，对其系统的抗扰性、鲁棒性，提出了更高的要求。无人化、规模化生产对加工设备提出了高速度、高精度、高效率的要求，交流伺服系统具有高相应、免维护、高可靠性的特点，正好适应这一需求。在外部负载变化的情况下，伺服系统的性能会发生比较大的变化。对伺服系统转动惯量的研究有利于更好的利用并提高电机的性能。

3. 研究的基本内容与计划

伺服系统转动惯量辨识方法研究以伺服系统及其负载动力学模型为基础，采用线性系统理论和系统辨识理论研究转动惯量的在线辨识算法，并采用动态仿真方法对所研究的辨识算法进行验证和分析。

第1周：阅读文献，撰写文献综述和开题报告

第2周：研究内容和技术路线确定

4. 研究创新点

主要从以下三个方面进行研究：

（1）建立伺服系统及其负载动力学的数学模型和仿真模型

（2）转动惯量辨识方法理论研究