基于状态跟踪的永磁交流伺服系统Anti-Windup优化设计

本文主要探讨了永磁交流速度伺服系统（PMSM Speed Servo System）中的Anti-Windup（AW）设计问题。永磁同步电机（PMSM）因其高效性和响应速度，广泛应用于伺服系统中，但在实际应用中，由于负载机械摩擦和转矩扰动等因素，系统在低速运行时可能会遇到精度下降的问题。为解决这个问题，传统的AW设计方法在系统综合过程中往往面临挑战。 文章提出了一种基于状态跟踪的AW设计策略，该方法突破了传统AW设计的局限性。通过构建理想的线性模型，并结合控制器参数，可以直接确定补偿器的参数设置，从而使得系统的输出能够尽可能地接近理想线性系统的输出，实现最优的补偿效果。这种方法的优势在于简化了设计过程，无需繁琐的系统综合步骤。 与传统的PI控制器结合AW设计进行对比，研究结果证实了新方法的有效性。通过仿真和实验，该方法在永磁交流速度伺服系统中取得了显著的改善，提高了系统的动态性能和转速控制精度，特别是在面对快速变化的速度指令时，有效抑制了由于积分环节过大可能导致的“积分饱和”（Windup）现象。 关键词：永磁同步电机（PMSM）、Anti-Windup设计、状态跟踪，表明了研究的核心关注点。文章引用的中图分类号TM383，暗示了其在电机控制领域的技术定位。 本文的贡献在于提供了一种实用且高效的AW设计策略，这对于提升永磁交流速度伺服系统的稳定性和动态响应能力具有重要意义，对于伺服系统的实际应用和工程设计具有重要的参考价值。