[發明專利]高精度跟蹤系統中引入力矩修正的多閉環方法

有效

• 申請號: 201210038333.4
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102594252A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李錦英;付承毓;包啟亮;陳興龍;田競;楊云偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: H02P21/13
• 分類號: H02P21/13
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.高精度跟蹤系統中引入力矩修正的多閉環方法，其特征在于實現步驟如下：

(1)采用電流閉環和速度閉環的閉環控制方式，電流回路作為內回路，速度回路作為外回路，在速度回路和電流回路之間，引入力矩修正參數K′，形成具有力矩修正功能的速度、電流閉環方式，即速度控制器的輸入信號為ω^*-ω，其中ω為電機的實際速度，ω^*為速度的期望值，速度控制器的輸出值乘以增益修正值K′，得到i_qs^*，作為電流回路的期望值；電流控制器的輸入信號為電流回路的期望值i_qs^*-i_qs，其中i_qs為電流實際值；電流控制器的輸出信號為加給電機的電壓信號v_qs，轉矩估計器的輸入信號包括速度、電流和電壓信號，輸出為增益修正值K′，K′用來修正速度控制器的輸出信號，以得到電流回路的期望信號i_qs^*；

(2)設計電流控制器，使電流環路具有較高的帶寬，以保證永磁同步電機具有足夠快的力矩響應；電流回路采用矢量控制，控制算法采用PI算法；

(3)設計速度控制器，使速度開環傳遞函數至少為I型系統，速度控制器控制算法為：其中Kp為比例系數，Ki為積分系數，s為拉普拉斯算子；

(4)設計永磁同步電機的轉矩估計器，使其能實時估計出電機的轉矩系數通過計算得到增益修正值K′，其中，K_t為電機的額定轉矩系數。轉矩估計器設計采用模型參考自適應觀測器、滑模變結構觀測器或卡爾曼觀測器。

2.根據權利要求1所述的高精度跟蹤系統中引入力矩修正的多閉環方法，其特征在于：所述增益修正值K′可以放在速度控制器之后，也可以放在電流控制器中或者放在電流反饋回路。