基于扰动观测器的伺服系统摩擦补偿Matlab仿真

1.模型简介

模型为基于扰动观测器的摩擦补偿仿真，仿真基于永磁同步电机速度、电流

双闭环控制结构开发，双环均采用PI控制，PI参数已经调好。

仿真中主要包含

抗饱和PI控制器、摩擦力模型、扰动观测器、坐标变换、SVPWM、逆变器和

永磁同步电机模块等，其中抗饱和PI控制器、摩擦力模型、扰动观测器、坐标

变换、SVPWM模块均采用matlab function编程实现，其与C语言编程较为相

似，容易进行实物移植。

模型均采用离散化仿真，其效果更接近实际数字控制

系统。

2.算法简介

伺服系统中，由于摩擦力的存在，会降低系统响应，因此对摩擦力进行补偿

是有必要的。

本仿真通过增加LuGre摩擦力模型，模拟摩擦力对系统性能的影

响。

通过扰动观测器对摩擦力进行观测并进行补偿，降低摩擦力对系统性能的

影响。

3.仿真效果

① 加入摩擦力，速度给定为正弦波，模拟速度反复过零的情况。

由于摩擦

力的存在，实际速度过零时不能很好的跟踪速度给定信号，0.6s前没有使用扰

动观测器，速度过零时，速度跟踪误差很大。

0.6s后，开启扰动观测器，速度

跟踪误差明显减小。

② 电流环响应波形，电流环跟踪很好。

③ LuGre摩擦力模型输出的摩擦转矩波形和扰动观测器输出的扰动转矩观测

波形。

其中，0.6s后才开启扰动观测器。

可见观测的扰动转矩与摩擦转矩基本重合。

4、提供参考文献

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图文详情请查看： http://matup.cn/811037189198.html