[發(fā)明專利]高精度數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)用正弦波直線電機(jī)的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010504845.6
• 申請日: 2010-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN101977009A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫國平;余海濤;周士貴;馮四平;姜崇學(xué);朱斌
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中容電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚(yáng)

1.一種高精度數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)用正弦波直線電機(jī)的控制方法，其特征在于：該控制方法通過運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤模塊、位置控制環(huán)、速度控制環(huán)、電流控制環(huán)和反饋信號(hào)檢測模塊對正弦波直線電機(jī)進(jìn)行控制，具體包括以下步驟：

1)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤模塊將產(chǎn)生的位移參考指令與采集的實(shí)時(shí)位移信號(hào)進(jìn)行比較，并將產(chǎn)生的位移誤差E和誤差變化率dE傳送給位置控制環(huán)；

2)位置控制環(huán)采用了自適應(yīng)模糊控制算法，先將兩個(gè)輸入量模糊化，根據(jù)已制定的模糊規(guī)則并利用乘積推理機(jī)進(jìn)行模糊推理，解模糊后即可得到模糊控制器的輸出；同時(shí)，位移參考指令還經(jīng)過一個(gè)二階參考模型和采集的實(shí)時(shí)位移信號(hào)比較，產(chǎn)生的位移誤差用來校正模糊控制器中的解模糊參數(shù)，以消除控制對象的動(dòng)態(tài)不確定性和負(fù)載變化；模糊控制器的輸出速度量與測量的速度信號(hào)進(jìn)行比較并傳輸給速度控制環(huán)；

3)速度控制環(huán)采用簡單的P調(diào)節(jié)器，其輸出量為電機(jī)電流的q軸分量，該分量作為參考量與采集變換來的繞組電流的q軸分量進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差信號(hào)與d軸分量的誤差信號(hào)一起傳輸給電流控制環(huán)；

4)電流控制環(huán)采用帶有PI調(diào)節(jié)器的空間矢量PWM調(diào)制技術(shù)，d、q兩個(gè)電流分量分別經(jīng)過PI控制器后輸出為兩個(gè)軸的電壓分量，經(jīng)過坐標(biāo)變換后輸出基于定子坐標(biāo)系的三相電壓，最后經(jīng)空間矢量PWM模塊生產(chǎn)6路PWM輸出，控制逆變器輸出電流的大小，從而控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩；

5)反饋信號(hào)檢測模塊將電流互感器測定的相電流信號(hào)和直線光電編碼器測得的直線電機(jī)的位移信號(hào)傳輸給電流控制環(huán)，對電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)用正弦波直線電機(jī)的控制方法，其特征在于：運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤模塊中采用點(diǎn)對點(diǎn)位置控制方法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)用正弦波直線電機(jī)的控制方法，其特征在于：位置控制環(huán)中模糊控制器采用了單值模糊器、乘積推理方法和中心平均解模糊方法；參考模型采用二階系統(tǒng)，校正機(jī)制采用梯度下降法。