Gantry Robot位置的异步电机驱动控制研究

针对Gantry Robot位置控制效果不佳的问题,本文提出了PD加重力补偿控制与反步法相结合的控制方法。建立了机器人空间变换与动力学模型,外环控制采用PD加重力补偿控制,内环采用以转速误差和磁链误差为输入的反步控制,同时考虑异步电动机运行过程中转子磁链和负载转矩未知情况,引入转子磁链观测器和负载转矩观测器,并用Lyapunov理论判别整个系统的稳定性。仿真结果表明,机器人位置控制具有较好的跟踪效果,响应时间较短,静态和动态性能都很好,转子磁链观测器和负载转矩观测器可以精确跟踪转子磁链和负载转矩。该方法解决了异步电动机运行过程中转子电阻变化带来的负载转矩观测效果不佳问题,具有一定的理论意义和实际应用价值。