为了解决 M/T 法带来的局限，即提高速度动态响应的时间，我们发现最小二乘法、 瞬时观测器理论等连续速度检测方法都能克服这个问题，但因为各种方法设置实现的 最佳目标各不同，所以适用的场合等方式也不同。

1。4 本文主要研究内容

交流伺服系统，将电子技术、控制技术，数字控制技术包括电机技术糅合在一起， 形成了自己独特的特点。我们知道，交流伺服系统的速度控制和伺服控制精度在国家 的现代工业领域占有独一无二的地位且交流伺服系统的发展水平已成为衡量国家现 代工业实力的关键环节。由此，研究交流伺服系统的速度控制已是刻不容缓。本文主 要在掌握交流伺服电机工作原理及现有条件下的调速方法的基础上，针对现有硬件资 源进行建模和分析，整理出交流伺服电机速度控制电路图，并通过三种方案对交流伺 服电机的速度进行分析与比较。

基于本文研究目标，研究主要内容包括： 第一章：阐述了交流伺服电机的研究背景与发展趋势，同时对现有的速度控制方

法进行了解，并对论文的研究内容给予清晰的思路； 第二章：从建立电机伺服系统的工作原理入手，了解并掌握交流伺服电机的工作

原理，阐述交流伺服电机的调速方法，对现有条件下的交流伺服电机速度控制系统进 行数学建模;

第三章：采用现有硬件资源搭建交流伺服电机速度控制系统，确定交流伺服电机 和交流伺服驱动器的选型以及 PCI 板卡的选择，整合出交流电机伺服系统的电路图， 为后面速度控制的进一步研究奠定了基础；

第四章：阐述了交流电机伺服系统的软件设计，利用 PID 控制算法对系统进行 AMEsim 物理建模及仿真，并借助对系统开环频率特性的分析获得一组相对最佳的控 制参数，同时详细的介绍 C++ builder 的整体编程设计，用已知控制参数对交流伺服 电机速度进行控制；

第五章：通过在仿真平台建立仿真模型以及交流伺服驱动器以及实验设备搭建实 物测试平台对本文三种的速度控制方式进行调试以及分析差异；

最后对全文的进行了总结，并对交流伺服控制系统的发展给予了美好愿景。

第二章 交流伺服电机调速原理

2。1 系统设计原理

我们知道，交流伺服电机有三种控制模式：位置、速度、转矩。其中，位置控制 模式的使用必须依靠上位机，利用上位机进行上位控制运算的特点在于运算量较大； 与此相对，其他两种模式下运算量小，交流伺服电机运用交流伺服驱动器进行模拟量 控制。本节我们将研究在速度控制模式下交流伺服电机的控制原理。

2。1。1 交流伺服电机速度控制原理

通常，当交流电机伺服系统当作位置控制使用时，我们采用由电流环、速度环、 位置环依次向外组成的三环系统。交流电机伺服系统三环控制框图（如图 2-1 所示）：

图 2-1 交流电机伺服系统三环控制框图

由图 2-1 我们可以看到，交流伺服电机受到 3 个不同环的控制，首先是处于交流 伺服驱动器内部的电流环，其作用主要是控制交流电机的转矩，因此在转矩模式下伺 服驱动器的动态响应时间最短，运算量达到最低。其次是处于中间位置的速度环，因 为速度环的环内 PID 输出等同于电流环的输入，故速度环控制除了本身的速度环，还 囊括了电流环，在速度和位置控制时，其实系统也同时在对电流进行控制，其主要利 用交流电机编码器的信号来调节负反馈 PID 控制。最后是处于最外层的位置环，因为 位置环的环内输出等同于速度环的输入，所以此时系统包括了 3 个环的运算，故运算 量达到最大且动态响应时间最长。文献综述