[发明专利]基于有限控制集无传感器的压力机全闭环控制系统与方法

摘要

本发明属于控制技术和金属成形技术领域，具体涉及到一种基于有限控制集无传感器的压力机全闭环控制系统与方法。本发明将成形工艺曲线与滑块实际位置之差作为整机控制系统控制指令位置输入，建立动力学模型，进行转矩的计算，作为转矩预测控制算法的输入。本发明在伺服电机驱动器中设置了无传感控制算法模块和有限控制集的预测转矩算法模块，计算转速和电磁转矩预测值，最终得到价值函数，可将滑块位置信息加入到价值函数中控制滑块的位置不出现超调现象，动态性能明显提升，电机伺服驱动器的抗干扰性能提升并且可靠性也显著提高，伺服电机成本大幅降低。

主权项

1.一种基于有限控制集无传感器的压力机全闭环控制系统，包括伺服压力机，伺服压力机的整机电控系统（1）与人机交互平台（2）连接，人机交互平台（2）输入工艺曲线关键点，并传递给整机电控系统（1），同时对关键状态信息进行显示；整机电控系统（1）连接伺服电机驱动器（3），伺服电机驱动器（3）接收来自整机电控系统（1）的控制指令，伺服电机驱动器（3）通过电缆与伺服电机（4）相连，伺服电机（4）刚性连接减速机构，减速机构连接连杆机构，连杆机构连接滑块（6）；所述滑块（6）的两侧安装平衡缸（5），滑块（6）上安装有调模电机（7），调模电机（7）用于完成伺服压力机的滑块（6）微调，在滑块（6）位置附近安装滑块位置传感器（8），滑块位置传感器（8）与整机电控系统（1）连接，滑块位置传感器（8）将滑块（6）实际位置的反馈信息传输到整机电控系统（1）中；所述伺服电机驱动器里加入了基于有限控制集的无位置传感器控制算法模块，所述基于有限控制集的无位置传感器控制算法模块包括无传感器控制算法模块和有限控制集的转矩预测控制算法模块：/n无传感器控制算法模块：进行电流采样和信号处理；对感应电机的状态方程进行离散化，进行转速估计，将最后估算的转速结果传输给有限控制集的转矩预测控制算法模块作为输入；/n有限控制集的转矩预测控制算法模块：以动力学模型的给定转矩输出和无传感器控制算法模块对转速的估计值输出为输入；进行电磁转矩预测，计算得到价值函数，将滑块（6）位置信息加入到价值函数中控制滑块（6）的位置不出现超调线性。/n