【摘 要】
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论文以航天院某研究所的实际科研项目为研究背景,针对伺服电机极限特性测试试验台的干扰问题进行分析研究,旨在提出合理有效的抗干扰方案。稳定性和可靠性是评价系统性能好坏
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论文以航天院某研究所的实际科研项目为研究背景,针对伺服电机极限特性测试试验台的干扰问题进行分析研究,旨在提出合理有效的抗干扰方案。稳定性和可靠性是评价系统性能好坏的重要技术指标,伺服控制系统多采用感应电机、永磁同步电机作为系统的执行元件,然而由于电机驱动器的存在,在实现了高精度控制的同时也带来了严重的信号干扰问题。论文首先总结了国内外伺服系统干扰抑制的研究现状。然后搭建了抗干扰研究试验系统,并对干扰形成的原因及耦合途径加以了分析,在总结常用抗干扰方法的基础上,结合论文所研究系统的实际情况,提出硬件抗干扰技术。采用接地、屏蔽隔离、绝缘联轴器及模拟滤波等方法,切断系统干扰的耦合途径。在硬件抗干扰技术基础上,论文提出了基于伺服控制策略和滤波算法的软件抗干扰技术。经验模式分解(EMD)是一种自适应非线性的时变信号分解法,由于存在端点效应、运算速度及局部均值求解等问题主要应用于信号的离线分析,为了将该方法应用于变频驱动系统中信号的实时滤波,论文对EMD算法进行了改进,并取得了较好的滤波效果。针对系统中加载电机模拟量输出信号的干扰问题,论文提出了基于Widrow-Hoff学习的伺服控制策略,为了满足更高的实时滤波要求,进而提出LMS滤波算法和最小二乘法(LS)滤波算法,仿真结果表明LS滤波算法具有更好的自适应滤波特性。最后,为验证所提出抗干扰技术的有效性,搭建了基于.NET平台和DAQNavi数据采集技术的软件系统,实现了对扭矩传感器信号的高速采集,以及验证了基于伺服控制策略和滤波算法的抗干扰技术的有效性。试验表明:将硬件抗干扰措施和软件抗干扰技术有效结合起来,显著提高了系统的抗干扰能力。
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