[发明专利]一种电机的控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种电机的控制方法及系统，属于电机控制技术领域。本发明在利用PI控制器控制电机的过程中，将电机的转速给定值、电机的实际转速以及前一次迭代学习控制器的输出量作为迭代学习控制器输入量，根据迭代学习控制器的输出量来调整PI控制器的参数，使得PI控制器的控制参数能够根据电机的实际转速和转速给定值进行适应性调整，更好地实现对电机的控制，且该调整方式实现简单，能够快速地完成PI控制器参数的调整，满足电机控制的实时性要求。

技术领域

本发明涉及一种电机的控制方法及系统，属于电机控制技术领域。

背景技术

超声波电机在汽车电子、精密仪器、机器人以及航天航空等领域有着广阔的应用前景。因PI控制器结构简单、工程设计方法成熟，固定参数的PI控制器应用广泛(这里，“固定参数”是指PI控制器的两个控制参数，比例系数K_P和积分系数K_I固定不变)。采用PI控制器对超声波电机进行控制成为了研究热门，但超声波电机作为复杂被控对象和时变对象，固定参数PI控制器难以对超声波电机实现良好的控制性能。由此，PI控制器参数的在线调整方法被广泛研究，目前给出在线自动调整控制PI控制器参数的方法主要有两类，一类是基于专家系统，另一类是基于模糊逻辑的方法。上述两种方式虽然都能实现PI控制器参数的调整，但是过程复杂，影响超声波电机控制的实时性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机的控制方法及系统，以解决目前采用PI控制器进行电机控制过程中存在PI参数调整复杂、影响电机控制的实时性。

本发明为解决上述技术问题而提供一种电机的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

获取电机的实际转速，将电机的实际转速与转速给定值之间的差值作为电机的转速误差，以所述转速误差为依据对电机进行PI控制，所述的PI控制过程中的PI参数采用迭代学习控制器的输出进行调整，公式为：

K_P(i)、K_I(i)分别为i时刻调整后的比例系数、积分系数；K_P0、K_I0分别为PI控制中的比例系数、积分系数的初始值，Δy_rk(i)为为第k次迭代控制过程中i时刻的迭代学习控制器输出量，e_k(i)为第k次迭代控制过程中i时刻的转速误差，迭代学习控制器的输入量与电机的转速给定值、前一次迭代学习控制器的输出量和电机的实际转速有关。

本发明在利用PI控制器控制电机的过程中，将电机的转速给定值、电机的实际转速以及前一次迭代学习控制器的输出量作为迭代学习控制器输入量，根据迭代学习控制器的输出量来调整PI控制器的参数，使得PI控制器的控制参数能够根据电机的实际转速和转速给定值进行适应性调整，更好地实现对电机的控制，且该调整方式实现简单，能够快速地完成PI控制器参数的调整，满足电机控制的实时性要求。

为进一步地降低参数调整的复杂性，所述的迭代学习控制器为：

Δy_rk(i)＝Δy_r(k-1)(i)+λ_Pe_m(k-1)(i+1)+λ_D(e_m(k-1)(i+1)-e_m(k-1)(i))

λ_P为比例学习增益；λ_D为微分学习增益；Δy_r(k-1)(i)为第k-1次迭代控制过程中i时刻的迭代学习控制器输出值，e_m(k-1)(i+1)和e_m(k-1)(i)分别为第k-1次迭代控制过程中i+1时刻、i时刻的输入误差值，该输入误差值与电机的转速给定值和实际转速有关，Δy_rk(i)为第k次迭代控制过程中i时刻的迭代学习控制器输出量。