[发明专利]双余度无刷直流电动舵机的灰色滑模控制方法和驱动装置

摘要

本发明提供了一种双余度无刷直流电动舵机的灰色滑模控制方法和驱动装置，滑模驱动控制器接收舵面位置给定信号以及舵面位置反馈信号，经过滑模控制器算法控制，驱动双余度无刷直流电机工作，力矩通过传动齿轮组施加在受控舵面，使舵面按照给定的舵面位置信号进行动作。本发明平衡电机两套绕组电流，解决力纷争问题，提高控制精度，同时提高舵系统的可靠性。

主权项

1.一种双余度无刷直流电动舵机的灰色滑模控制方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，控制器接收给定舵面位置θ_gv及预测舵面位置第二步，计算舵面位置误差第三步，建立滑模线第四步，计算两个电极绕组的均流电流输出i^1=[Jcθ·gv-Jcω+Jθ··gv+Bω+TL+Jξsgn(s)+Jks]/2KTi^2=[Jcθ·gv-Jcω+Jθ··gv+Bω+TL+Jξsgn(s)+Jks]/2KT]]>式中：J为负载转动惯量，B为粘滞系数，ω为电机角速度，T_L为负载转矩，K_T为绕组平均转矩系数，ξ＞0,k＞0；第五步，分别采集两个电机绕组的电流反馈信号i₁和i₂，计算电流误差信号及ei2=i^2-i2;]]>第六步，进行均流环PID控制，驱动双余度无刷直流电机工作；第七步，建立灰色模型GM(1,1)：x⁽⁰⁾(k)+az⁽¹⁾(k)＝b得出系统相应的白化方程为：x(1)(t)dt+ax(1)(t)=b]]>其中，参数-a为发展系数，参数b为灰色作用量，连续采集t-4,.t.时,刻对应舵面位置θ(t-4),...,θ(t)，构成非负序列X⁽⁰⁾＝(θ(t-4),θ(t-3),θ(t-2),θ(t-1),θ(t))；X⁽⁰⁾的1-AGO序列为：X⁽¹⁾＝(x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),x⁽¹⁾(3),x⁽¹⁾(4),x⁽¹⁾(5))，其中，x(1)(k)=Σi=t-4t-5+kθ(0)(i),]]>k＝1,2...,,5；第八步，计算X⁽¹⁾的近邻均值生成序列：Z⁽¹⁾＝(z⁽¹⁾(2),z⁽¹⁾(3),z⁽¹⁾(4),z⁽¹⁾(5))，其中，z(1)(k)=12(x(1)(k)+x(1)(k-1)),]]>k＝2,...,5；第九步，计算中间矩阵Y，B^TY＝[θ(t-3),θ(t-2),θ(t-1),θ(t)]^TBT=-z(1)(2)-z(1)(3-z(1)(4)-z(1)(5)1111]]>则灰色系统GM(1,1)的参数为：[a,b]^T＝(B^TB)^-1B^TY；第十步，计算舵机系统t+1时刻舵面位置：θ^(t+1)=[P(t-4)-ba]e-5a(1-ea);]]>转至第一步。