[发明专利]基于分段电机的力矩耦合补偿控制方法

说明书

基于分段电机的力矩耦合补偿控制方法涉及光电精密跟踪控制技术领域，解决了永磁同步分段电机的各个分段电机的输出的力矩同步性差的问题，包括如下步骤：比较i_qx和得到反馈误差e_x；比较第x段分段电机的电流i_qx和与第x段分段电机相邻的一段分段电机的电流得到同步误差e_xy；第x个自适应耦合控制器根据e_x和e_xy进行运算得到电流修正量i_qcx，第x个驱动器根据分段电机的电流参考指令、i_qx和i_qcx运算得到第x段分段电机控制信息二。本发明可以抑制由于各段分段电机模型参数差异、驱动器差异或工况差异不同造成的电流响应不同步问题，减少电机输出力矩不配现象，提高望远镜平稳运行能力和跟踪精度。

技术领域

本发明涉及光电精密跟踪控制技术领域，具体涉及基于分段电机的力矩耦合补偿控制方法。

背景技术

随着天文望远镜的口径不断增长，其负载的体积和惯量也不断增大，传统的采用蜗轮蜗杆的驱动方式已经不能满足其应用要求。因此，大口径的天文望远镜的驱动方式逐步朝向直驱式，无刷化的趋势发展。不同于传统的整装式电机，永磁同步电机可以做成直线型电机，将其分段后组成一个环形的拼接电机，多段分段电机构成一台永磁同步分段电机，即可实现更大体积和惯量的望远镜的驱动，因此永磁同步分段电机将成为新一代大口径望远镜驱动电机的首选。

然而对于望远镜的伺服控制来说，采用多段分段电机共同驱动一个负载，共同使用同一位置反馈元件，在控制结构上可以理解成为一个统一的位置环+一个统一的速度环+多个不同的电流环来控制一个惯性系统进行随动控制。现有的控制方案是每一个分段电机具有一套独立的电流控制器，彼此之间没有信息交互，通过系统的整体速度环进行闭环运算，输出一个统一的电流控制指令，电流指令分别传送到每一个独立的电流控制器中，每一台分段电机的电流控制器独立进行电流闭环控制，因此一旦出现参数差异，不同的电流控制器必然会造成电流响应结果不同，进而使得各段电机输出力矩不匹配，造成跟踪精度下降。由于每段电机的在生产和制造中会存在一定的差异，而且由于在驱动结构中所在的位置不同，受到不同工况产生的参数变化也不同。因此在实际应用控制中，每段分段电机的电流响应是不同的，输出的力矩也将会出现不同步的问题。

发明内容

为了解决现有永磁同步分段电机的各个分段电机之间的输出的力矩同步性差的问题，本发明提供基于分段电机的力矩耦合补偿控制方法。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

基于分段电机的力矩耦合补偿控制方法，包括如下步骤：

步骤一、第x个控制驱动器根据分段电机的电流参考指令和第x段分段电机的反馈电流i_qx运算得到第x段分段电机控制信息一，x为正整数；

步骤二、第x段分段电机控制信息一输入到第x段分段电机；

步骤三、比较i_qx和得到反馈误差e_x；比较第x段分段电机的电流i_qx和与第x段分段电机相邻的一段分段电机的电流得到同步误差e_xy；

步骤四、第x个耦合控制器根据e_x和e_xy进行运算得到电流修正量i_qcx；

步骤五、第x个控制驱动器根据i_qx和i_qcx运算得到第x段分段电机控制信息二；

步骤六、第x段分段电机控制信息二输入到第x段分段电机；

步骤七、返回步骤三，直至力矩耦合补偿控制结束。

本发明的有益效果是：