积分反馈自抗扰控制力矩陀螺框架伺服系统设计

• 作者: 周美丽 张涛 戴路 曲宏松 朴永杰 金光 陈茂胜
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 控制力矩陀螺 永磁同步电机 矢量控制策略 自抗扰控制 积分反馈
• 年，卷（期）: 2012,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2424-2432
• 分类号: V448.2|TP273
• 字数: 3989字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20122011.2424

摘要

设计了永磁同步电机直驱的控制力矩陀螺(CMG)框架伺服系统,并提出积分反馈自抗扰控制(ADRC)伺服跟踪算法用于实时跟踪CMG操纵律输出的框架角速度指令.首先,采用电机轴电流id=0的矢量控制策略建立了CMG框架伺服系统的数学模型;然后,分析摩擦力矩和齿槽力矩对CMG框架伺服系统性能的影响,并在Matlab中搭建速度环采用ADRC的框架伺服仿真系统;最后,对框架伺服系统的速度环分别采用模糊PI、ADRC、积分反馈ADRC算法进行实验.实验结果表明:采用积分反馈ADRC算法跟踪0.1～2.0 rad/s时,稳态精度为0.005～0.012 rad/s;跟踪0.0～0.1rad/s时,稳态精度为0.001～0.005 rad/s,临界爬行速度为0.003 rad/s;跟踪2sin(t) rad/s速度曲线时,幅值误差为0.55％,相位滞后0.09978 rad.结果满足CMG框架伺服系统精度高、鲁棒性强的要求.