[發(fā)明專利]一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510233200.6
• 申請(qǐng)日: 2015-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN104834219B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麗梅;孫璐;孫宜標(biāo)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;G05B19/18
• 代理公司: 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

1.一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)控制方法，包括以下步驟：

步驟1：PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行電流采樣和位置采樣；

步驟2：DSP處理器根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的電流采樣數(shù)據(jù)和位置采樣數(shù)據(jù)生成對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行位置控制的PWM信號(hào)；

步驟2-1：根據(jù)位置采樣數(shù)據(jù)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行ILC位置控制：將期望位置與位置采樣數(shù)據(jù)做差后，得到位置偏差，經(jīng)ILC計(jì)算后得到期望速度；

步驟2-2：根據(jù)位置采樣數(shù)據(jù)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行PI速度控制：將位置采樣數(shù)據(jù)微分后，得到實(shí)際速度，再將步驟2-1所得的期望速度與實(shí)際速度做差后，經(jīng)PI計(jì)算后得到速度偏差，得到期望電流；

步驟2-3：根據(jù)電流采樣數(shù)據(jù)生成對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行位置控制的PWM信號(hào)：將步驟2-2所得的期望電流作2/3變換，再將變換結(jié)果與電流采樣數(shù)據(jù)做差后，得到驅(qū)動(dòng)IPM逆變單元的PWM信號(hào)，執(zhí)行步驟3；

步驟3：PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)根據(jù)PWM信號(hào)進(jìn)行工作：IPM逆變單元根據(jù)步驟2-3所得的PWM信號(hào)，使PMLSM 驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行工作，PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行電流采樣和位置采樣；

其特征在于，還包括：

步驟4：根據(jù)步驟3的位置采樣數(shù)據(jù)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行EMD-ILC位置控制：根據(jù)步驟3的位置采樣數(shù)據(jù)和EMD計(jì)算非理想位置偏差，再經(jīng)ILC計(jì)算后得到期望速度，返回步驟2-2；

所述步驟4按如下步驟進(jìn)行： 步驟4-1：對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行EMD位置控制：將期望位置與步驟3的位置采樣數(shù)據(jù)做差后，得到位置偏差，經(jīng)EMD計(jì)算后得到非理想位置偏差； 步驟4-2：對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行EMD-ILC位置控制：將步驟4-1的位置偏差與非理想位置偏差做差后，得到理想位置偏差，經(jīng)ILC計(jì)算后得到期望速度； 步驟4-3：返回步驟2-2。

2.權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)控制方法所采用的PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

用于將220V交流電轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)PMLSM的三相交流電的主電路；

用于根據(jù)電流采樣信號(hào)和位置采樣信號(hào)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行ILC位置控制、PI速度控制、EMD-ILC位置控制的控制電路：

主電路的輸入端連接220V交流電，主電路的輸出端連接PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)的三相輸入端；控制電路的位置采樣輸入端連接PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)的光柵尺，控制電路的電流采樣輸入端連接驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)的PMLSM 的A相輸入端及B相輸入端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主電路包括調(diào)壓模塊、整流濾波單元和IPM逆變單元；

調(diào)壓模塊的輸入端連接220V交流電，調(diào)壓模塊的輸出端連接整流濾波單元的輸入端，整流濾波單元的輸出端連接IPM逆變單元的輸入端，IPM逆變單元的輸出端分別連接PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)的三相輸入端。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路包括：

用于通過光柵尺采集PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)位置信號(hào)的位置采樣電路；

用于采集PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)A相輸入電流信號(hào)和B相輸入電流信號(hào)的霍爾電流傳感器；

用于將霍爾電流傳感器的采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成0~3V 的電平信號(hào)的電流采樣電路；

用于根據(jù)電流采樣信號(hào)和位置采樣信號(hào)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行ILC位置控制、PI速度控制、EMD-ILC位置控制的DSP處理器；

用于根據(jù)DSP處理器在ILC位置控制、PI速度控制、EMD-ILC位置控制時(shí)生成的不同PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)IPM逆變單元工作和保護(hù)IPM逆變單元的IPM隔離驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路；

位置采樣電路連接PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)的光柵尺；霍爾電流傳感器連接驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)的PMLSM的A相輸入端及B相輸入端；霍爾電流傳感器的輸出端連接電流采樣電路的輸入端，電流采樣電路的輸出端、位置采樣電路的輸出端分別連接DSP處理器的輸入端，DSP處理器的輸出端連接IPM隔離驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的輸入端，IPM隔離驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的輸出端連接IPM逆變單元的控制輸入端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP處理器包括ILC位置控制模塊、PI速度控制模塊、PWM信號(hào)生成模塊和EMD-ILC位置控制模塊；

ILC位置控制模塊，根據(jù)位置采樣數(shù)據(jù)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行ILC位置控制：將期望位置與位置采樣數(shù)據(jù)做差后，得到位置偏差，經(jīng)ILC計(jì)算后得到期望速度；

PI速度控制模塊，根據(jù)位置采樣數(shù)據(jù)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行PI速度控制：將位置采樣數(shù)據(jù)微分后，得到實(shí)際速度，再將ILC位置控制模塊所得的期望速度與實(shí)際速度做差后，經(jīng)PI計(jì)算后得到速度偏差，得到期望電流；

PWM信號(hào)生成模塊，根據(jù)電流采樣數(shù)據(jù)生成對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行位置控制的PWM信號(hào)：將PI速度控制模塊所得的期望電流作2/3變換，再將變換結(jié)果與電流采樣數(shù)據(jù)做差后，得到驅(qū)動(dòng)IPM逆變單元的PWM信號(hào)；

EMD-ILC位置控制模塊，根據(jù)下一時(shí)刻的位置采樣數(shù)據(jù)對(duì)PMLSM驅(qū)動(dòng)XY平臺(tái)進(jìn)行EMD-ILC位置控制：根據(jù)位置采樣數(shù)據(jù)和EMD計(jì)算非理想位置偏差，再經(jīng)ILC計(jì)算后得到期望速度，并調(diào)用PI速度控制模塊。