[發明專利]適用于伺服系統的動態性能調試方法及系統

有效

• 申請號: 201910749905.1
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110568836B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 于戈;胡翔宇;曾凡銓;馮偉;宋樹偉;崔業兵;顧大維;宋庭科;吳璇;姚堯;陳樹恒
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供一種適用于伺服系統的動態性能調試方法及系統，包括：調試確認伺服控制器與電機匹配性和電機三相的正確性步驟；確認傳感器的正確性與準確性步驟；確認三相電流與旋轉編碼器的匹配性以及旋轉編碼器的初始角步驟；電流環控制步驟；確認電機速度解算程序的正確性步驟；速度環控制步驟；位置環控制步驟；實現控制指令、參數裝訂和遙測消息協議通信步驟；使伺服系統具有預定動態響應性能步驟；使負載伺服系統具有預定動態響應性能步驟。本發明在帶載條件下的調試可以在最真實的環境下進行調試，減少仿真環節，可以將大功率電磁環境包絡在內，系統的各項參數最準確，此時可以獲得最優的伺服系統動態性能。

技術領域

本發明涉及電動伺服系統領域，具體地，涉及一種適用于伺服系統的動態性能調試方法及系統，尤其是一種大功率伺服系統動態性能調試方法。

背景技術

隨著電機工業的發展，越來越多的伺服驅動系統采用電動代替液壓方式。在航天工程的運載火箭領域，伺服系統的體積和重量具有嚴格的限制，電動伺服系統得到了廣泛應用。在大推力運載火箭中需要大功率電動伺服系統進行發動機的搖擺控制，要求伺服系統具有高動態響應能力。電動伺服系統主要包括伺服控制器、伺服電機、伺服機構、電源、控制及通信軟件等。整個電動伺服系統的工作流程可以描述為：伺服控制器接收來自上級控制信號，同時采集反饋數據，經校正、濾波等，通過伺服控制算法得到當前輸出三相電流，驅動伺服電機進行旋轉，傳遞到伺服機構進行驅動負載裝置，反饋數據經過通信接口傳遞到上級計算機供人機交互，電源為伺服控制器和伺服電機提供能量。大功率電動伺服系統應用在運載火箭上，要求具備高可靠和高響應的要求，且負載通常具有多種非線性組合特性，難以采用仿真建模等方式獲得負載的等效模型，且真實運行環境下的電磁干擾難以估計，伺服系統的性能調試變得尤為困難。

專利文獻CN108549239A公開了電液位置伺服系統穩定條件推導方法，其內容包括：(1)根據電液位置伺服系統數學模型和模型信息傳遞關系，推導出負載位移擾動量與伺服閥閥芯位移擾動量之間的關系式一；(2)根據電液位置伺服系統位移反饋和控制部分的數學模型，推導出伺服閥閥芯位移擾動量與負載位移擾動量之間的關系式二；(3)根據關系式一和關系式二分別推導的傳遞關系，建立位置閉環系統擾動量的傳遞框圖；(4)利用波波夫頻率判據，判定位置閉環控制時的絕對穩定性；(5)根據波波夫定理，推導出電液位置伺服系統的絕對穩定條件。該專利采用仿真建模等方式獲得的等效模型，不能適用于大功率電動伺服系統應用在運載火箭上的情形，顯然也未考慮真實運行環境下的電磁干擾。將大功率電動伺服系統應用在運載火箭上，伺服系統的性能調試問題亟需解決。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種適用于伺服系統的動態性能調試方法及系統。