[發明專利]基于分數階微積分的開環迭代學習的控制方法和系統有效
| 申請號： | 201910393233.5 | 申請日： | 2019-05-13 |
| 公開（公告）號： | CN109995290B | 公開（公告）日： | 2021-01-08 |
| 發明（設計）人： | 呂帥帥;鄢毅心;潘勉;李訓根;劉敬彪;彭時林;史劍光 | 申請（專利權）人： | 杭州電子科技大學 |
| 主分類號： | H02P21/00 | 分類號： | H02P21/00;H02P27/08 |
| 代理公司： | 浙江永鼎律師事務所 33233 | 代理人： | 陸永強 |
| 地址： | 310018 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 分數 微積分 開環 學習 控制 方法 系統 | ||
本發明公開了基于分數微積分的開環迭代學習的控制方法與系統，其中方法包括以下步驟：建立離散分數階開環迭代學習控制器；建立基于矢量控制的永磁同步電機位置伺服系統，對分數階微積分迭代學習控制器等價變換；將iq、id和比較得到的差值，分別送入電流調節器，經過電流調節器得到電壓控制量ud和uq；ud和uq經過PARK逆變換轉換到αβ坐標系下的電壓控制量uα和uβ，然后根據uα和uβ生成脈沖調制PWM信號，并通過SVPWM原理控制三相逆變器生成三相電壓信號。本發明具有更高的控制精度，同時兼顧了實用性和準確性。
技術領域
本發明屬于電機控制技術領域，涉及一種基于分數階微積分的開環迭代學習的控制方法和系統。
背景技術
在實際工業生產中包括諸多重復性或周期性運動過程的系統，如機器人焊接、手機等各種工業生產線以及紡織業等，這些設備具有一個共同的特點，即具有重復性的運動和生產過程。現有的控制算法一般是采用PID、滑模以及自適應等控制算法，這些算法一般是采用單一的反饋或前饋技術，雖然對單一產品能夠獲得滿意的精度，但對產品的一致性問題不能夠得到很好的解決。
迭代學習控制是對具有重復性運動的系統的一種控制算法，它運用先前控制中的數據信息，通過在線迭代尋找合適控制輸入，能夠得到精確的控制效果。而分數階微積分具有很好的記憶功能和遺傳特性，將分數階微積分與迭代學習控制相結合，將會是一種可行的控制算法。但分數階微積分由于計算量大，導致在工業控制中利用DSP等微處理器實現較為困難。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于分數階開環迭代學習的永磁同步電機(PMSM)位置伺服控制方法。本發明將離散分數階迭代學習應用于位置控制設計中，并對分數階微積分工程化實現進行設計，分數階的引入使得系統有更高的控制精度。本發明兼顧了實用性和準確性，具有較高的應用價值。
為實現上述目的，本發明的技術方案為基于分數階微積分的開環迭代學習的控制方法，包括以下步驟：
S10，建立離散分數階開環迭代學習控制器，其中迭代學習控制律采用PDα型迭代學習控制律進行位置控制；
S20，建立基于矢量控制的永磁同步電機位置伺服系統，結合分數階微積分改善控制器性能，其中學習增益和分數階微積分因子根據系統的動態性能和穩態性能來調整；
S30，對分數階微積分迭代學習控制器等價變換；
S40，對電機位置控制量uk(i)進行收斂證明，將iq、id和比較得到的差值，分別送入電流調節器，經過電流調節器得到電壓控制量ud和uq；
S50，得到電機位置控制量之后，采用位置環+電流環控制策略，控制量經過位置調節器轉化為q坐標系下的電流控制量，d軸給定參考為0；
S60，ud和uq經過PARK逆變換轉換到αβ坐標系下的電壓控制量uα和uβ，然后根據uα和uβ生成脈沖調制PWM信號，并通過SVPWM原理控制三相逆變器生成三相電壓信號。
優選地，所述S10包括以下步驟：
S11，dq坐標系下，永磁同步電機的離散機械動力學方程為：
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于杭州電子科技大學，未經杭州電子科技大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910393233.5/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
