[發明專利]主從式多電機同步的H2最優控制方法

有效

• 申請號: 201710290902.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107104612B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 張衛東;葉菲
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02P5/48
• 分類號: H02P5/48;H02P23/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種主從式多電機同步的H2最優控制方法，包括步驟：1)首先對單個被控驅動器和電機系統的傳遞函數辨識模型；2)對相互連接的多個電機系統辨識出拓撲結構；3)輸入實際工業所需的綜合性能指標J(s)和參考轉速信號ω^*；4)事先編制好離線控制程序；5)事先編制好在線控制程序；6)組態界面上設置參數k輸入框，k的取值必須使得多電機系統滿足內穩定；7)在線控制程序輸出N個通道的u_i(s)；同時速度傳感器實時測量各個電機的轉速ω_i(s)；8)離線仿真；9)將在線控制程序和所有參數投入實際工業使用，實現多電機轉速的同步跟蹤。與現有技術相比，本發明能夠提高系統的快速收斂性能和同步精度，增強系統的魯棒性。

技術領域

本發明涉及工業過程控制技術領域，尤其是涉及一種主從式多電機同步的H2最優控制方法，針對工業過程中多電機同步協調系統，以最優控制理論和魯棒控制理論為基礎，可以提高多電機同步跟蹤參考信號和抑制外界干擾的性能，使用非常簡單方便。

背景技術

隨著現代科技的快速發展和工業生產自動化程度的不斷提高，越來越多的工業過程中需要多電機同步協調控制。主要是生產工藝或功率的需要，例如鋼廠的連鑄機、軋鋼機，造紙機中的烘缸和紡織、印染等。在實際工業控制領域中，能否實現多電機系統的同步協調控制，直接關系到生產可靠性和產品質量。因此，如何改善多電機同步控制系統的綜合性能，提高同步控制的跟蹤精度，具有十分重要的現實意義。

多電機同步系統的控制結構有主從結構法(master-slave)、交叉耦合方法、雙軸交叉耦合控制法、電虛擬總軸法和相對耦合法，各方法的優劣可參考Francisco等人的文章Comparison of Multi-motor Synchronization Techniques(The 30th AnnualConference of the IEEE Industrial Electronics Society,2004)。本發明中的主從結構法是指至少一個主電機可以獲得參考信號，其余從電機可以獲取能與之通信的鄰居電機的輸出狀態。