[发明专利]一种抑制伺服系统极低速时非线性干扰的方法

摘要

本发明公开了一种抑制伺服系统极低速时非线性干扰的方法，首先建立位置伺服系统数学模型，然后建立龙贝格观测器模型，观测系统中的不确定项，推导速度给定公式，设计位置控制器，设计转速环控制器，利用反步法设计电流环控制器，通过霍尔传感器测量得到的电机a、b、c三相电流经过Clark变换和Park变换后转换为旋转坐标系下的两相电流iq、id，以及编码器测量的位置信号，反馈到各控制环路中形成闭环制，该方法提高了系统对于外部扰动力矩变化的适应性，具有强鲁棒性以及良好的动静态性能。

主权项

1.一种抑制伺服系统极低速时非线性干扰的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、建立位置伺服系统数学模型：式中，θ为永磁同步电机机械角度；ω为电机机械角速度；ψ_f为永磁体磁链；p为电机转子极对数；R_s为定子绕组电阻；u_d、u_q分别为d‑q轴电压；i_d、i_q分别为d‑q轴电流；L为电机电感；J为电机转动惯量；T_e、T_L、T_f分别为电机电磁转矩、负载转矩和受到的摩擦力矩；为位置方程；为转速方程；为电压方程；为微分算子；步骤2、根据步骤1中的位置伺服系统数学模型建立龙贝格观测器模型，观测系统中的不确定项；步骤3、根据步骤1中的位置方程推导速度给定公式，设计位置控制器；步骤4、根据步骤1中的转速方程步骤2中观测到的不确定项以及步骤3中得到的速度给定公式，利用反步法推导电流给定公式，设计转速环控制器；步骤5、根据步骤1中的电压方程和步骤4中推导出的电流给定公式，利用反步法推导两相旋转坐标系下q、d轴给定电压，设计电流环控制器；步骤6、旋转坐标系下的两相电压经过反Park变换后转换为静止坐标系下的两相电压，经过PWM发生模块的调节，产生PWM波，再经过三相逆变器之后，驱动伺服电机工作，通过霍尔传感器测量得到的电机a、b、c三相电流经过Clark变换和Park变换后转换为旋转坐标系下的两相电流iq、id，以及编码器测量的位置信号，反馈到各控制环路中形成闭环制。