[发明专利]针对交流永磁同步电机执行机构的多路调节系统及方法

说明书

针对交流永磁同步电机执行机构的多路调节系统及方法，属于航天伺服电机控制技术领域。本发明通过每个周期内伺服控制驱动器中的控制指令类型判断装置判断伺服控制驱动器接收到控制指令状态，达到可靠退出初始限幅的效果，解决了伺服控制驱动器与上位机之间指令复杂的问题，实现快速限幅器优先级高的目的；并通过改变伺服控制驱动器中输出限幅器，不仅可以实现在初始状态下慢速回零，还能实现推动额定负载的目的。

技术领域

本发明涉及针对交流永磁同步电机执行机构的多路调节系统及方法，具体涉及一种控制基于永磁同步电机的机电作动器的变控制结构控制系统及方法，属于航天伺服电机控制技术领域。

背景技术

伺服控制驱动器为伺服控制装置，控制作动器按照上位机发送的相应位置指令实现位置动作。作动器分为永磁同步电机、滚珠丝杠组件、位移传感器几部分。伺服控制驱动器的被控对象为使用永磁同步电机的机电作动器；一个伺服控制驱动器可以控制四个机电作动器。当机电作动器初始位置不在默认位置(零位)时，默认情况下，在伺服控制驱动器的功率部分供电电源(功率电)加电时，伺服控制驱动器会控制机电作动器回归至零位(回零)。

在伺服控制驱动器对作动器实现伺服控制时，需要控制作动器在响应速度上满足一定指标要求。因此在实现阶跃相应，如回零动作时，伺服控制驱动器会在瞬时对功率电产生较大需求。本伺服控制驱动器所使用的功率电电压为160V。在进行阶跃相应时，往往对功率电源电流瞬时需求在20A左右。此时需要地面电源产生约3.2kw的功率输出。然而对于某些条件有限的环境中，其可提供的功率电源的输出能力远远小于20A，仅为1A。若此时机电作动器不在零位，功率电加电时会导致该功率电源频繁保护，即功率电源自动关断，导致本伺服控制驱动器无法正常使用。因此在某些试条件有限的环境中，伺服控制驱动器初始状态的高动态响应会严重影响使用。

若实现以上功能，现有技术为在伺服控制驱动器控制电源加电后，第一时间采集该伺服控制驱动器各个作动器的当前位置，按照每秒1mm的速度向零位执行“自回零”运动。同时监测上位机是否发送“退出自回零”指令。若上位机发出“退出自回零”指令，则伺服控制驱动器进入正式闭环控制。

因此现有控制方法存在以下不足：

1.需要上位机发送“退出自回零”指令，增加了伺服控制驱动器与上位机之间的控制复杂度。

2.伺服控制驱动器需要在控制电源加电后，自动产生指令，使得多路机电作动器以产生指令的速度回归零位。该方式需要伺服控制驱动器增加回零控制指令自动生成算法。该方法需对伺服控制驱动器的每一路负载进行单独控制，同时需要针对不同初始位置自动生产不同的“自回零”指令。该方法需实现一个不同于正常闭环控制的新功能单元，大大增加了控制算法复杂度。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种针对交流永磁同步电机执行机构的多路调节系统及方法，通过每个周期内伺服控制驱动器中的控制指令类型判断装置判断伺服控制驱动器接收到控制指令状态，达到可靠退出初始限幅的效果，解决了伺服控制驱动器与上位机之间指令复杂的问题。