[發明專利]一種機器人用異步電動機伺服驅動方法及系統

有效

• 申請號: 201010103989.0
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN101777868A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 孫昌國
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H02P27/05
• 分類號: H02P27/05
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

1.一種機器人用異步電動機伺服驅動方法，其特征在于，包括以下步驟：

實時監測異步電動機的當前運行狀態，將監測的異步電動機的當前運行狀 態信息反饋給控制器；

當所述當前運行狀態信息為異步電動機的實際角度時，對異步電動機進行 位置控制，具體為：

控制器將異步電動機的實際角度與位置給定指令值做差，將差值進行PI 調節以后得到轉速控制角頻率指令值；

轉速控制角頻率指令值與異步電動機的實際角頻率做差，由兩者的差值得 到電磁轉矩電流指令值；

將電磁轉矩電流指令值和轉矩電流之差經過電壓方程得到轉矩電壓指令 值；

由勵磁電流控制值計算得到勵磁電壓指令值；所述勵磁電流控制值為勵磁 電流指令值和勵磁電流之差；

由轉矩電壓控制值和勵磁電壓控制值經過M-T坐標到三相交流坐標變換 得到異步電動機的三相電壓控制值；M-T坐標系與異步電動機的轉子旋轉磁場 同步旋轉，并規定M軸沿轉子磁鏈方向，T軸沿M軸逆時針轉90度；所述 勵磁電壓控制值為勵磁電壓指令值和勵磁解耦電壓之差；所述轉矩電壓控制值 為轉矩電壓指令值和轉矩解耦電壓之差；

SVPWM逆變器將輸入的三相電壓控制值轉變為三相正弦電流并輸入到 異步電動機的定子繞組中，實現對異步電動機的伺服控制。

2.根據權利要求1所述的機器人用異步電動機伺服驅動方法，其特征在 于，所述轉速控制角頻率指令值與異步電動機的實際角頻率ω_r做差，由兩 者的差值得到電磁轉矩電流指令值，具體為：

iT′*=TrLmψrωse+Kpωe(k)+KIωΣi=1ke(i)e(k)=ωrm*(k)-ωr(k)]]>

其中，k表示當前的采樣時刻；L_m表示異步電動機定子繞組的自感；T_r表 示異步電動機轉子的時間常數；ψ_r表示異步電動機的轉子磁鏈；ω_se表示異步 電動機的轉差；K_pω表示消除誤差e(k)影響的比例增益；K_Iω表示消除累積誤差 e(k)影響的積分增益。