一种永磁同步伺服系统位置预测控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种永磁同步伺服系统位置预测控制方法，将伺服控制系统的速度环、电流环及电机系统保持不变，将位置环设计成矩阵控制器，针对位置控制，根据位置误差，设计矩阵控制器，本发明专利技术提供一种矩阵控制器的模型，方法稳定，容易在系统中实现。

A position predictive control method for permanent magnet synchronous servo system

The invention discloses a permanent magnet synchronous servo system predictive control method, the servo control system of speed loop and current loop and motor system will remain unchanged, the position loop is designed for matrix controller, position control, according to the position error, the design matrix controller, the invention provides a method for stable matrix controller model. That is easy to be realized in the system.

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步伺服系统位置预测控制方法
本专利技术属于自动控制
，具体涉及一种永磁同步伺服电机位置预测控制方法。
技术介绍
在自动控制系统中，输出量能够以一定的准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为伺服系统。伺服系统由伺服驱动装置和伺服电机组成，使用永磁同步电机作为伺服电机的伺服系统，称为永磁同步电机伺服系统。永磁同步伺服系统作为数控机床和工业机器人的基础关键技术，对整个运动控制系统的精度和速度等技术指标起着决定性的作用。现有技术中，伺服控制系统一般有三种控制方法，包括速度控制方式、转矩控制方式和位置控制方式；广泛的应用方式是位置控制。永磁同步伺服系统的位置控制有两个要求：快速平滑的瞬态响应和较小的位置跟随偏差；位置跟随偏差有两种，一种是在位置跟随的初始阶段，电机处于加速运行，这时的跟随偏差是速度动态跟随偏差，另一种是速度达到稳定后速度稳态的跟随偏差。这两种跟随偏差的决定因素是位置控制器的增益，增益越大，位置跟随的偏差越小。位置控制器增益设定和电机拖动的负载有关，增益过大时会引起机械冲击和位置控制的超调，这些都是不允许的。减小增益能够避免机械冲击和超调的出现，但会使跟随偏差增大影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步伺服系统位置预测控制方法，其特征在于将伺服控制系统的速度环、电流环及电机系统保持不变，将位置环设计成矩阵控制器。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步伺服系统位置预测控制方法，其特征在于将伺服控制系统的速度环、电流环及电机系统保持不变，将位置环设计成矩阵控制器。2.根据权利要求1所述的永磁同步伺服系统位置预测控制方法，其特征在于所述的矩阵控制器步骤如下：当上位系统发出的位置给定信号为矩阵控制器输出增量为△ωrm(k)，输入端输入单位阶跃信号，当伺服控制系统响应达到稳态时，可得到一组位置模型参数向量[a1a2…aN]T，其中，N建模时域，假定预测输出的时域长度为P，控制时域长度为M，取N≥P≥M，本方法中，取P＝M＝10；当在k时刻，矩阵控制器输出增量为Δωm(k)，可得未来时刻的矩阵控制器输出值为则在k时刻有M个增量△ωrm(k)，…，△ωrm(k+M-1)，可得未来各时刻矩阵控制器输出值为其中，为增加伺服控制系统动态稳定性和控制输入的可实现性，减少计算量，将矩阵控制器输出增量△ωrm(k)减少为P维，则变为矩阵A为P×M的常数矩阵，反应对象的动态特性，完全由阶跃信号响应参数所决定；(2)式中，△Wrm(k)＝[△ωrm(k)，△ωrm(k+1)，…，△ωrm(k+M-1)]TWrm(k-1)＝[ωrm(k-N+1)，ωrm(k-N+2)，…，ωrm(k-1)]T而伺服控制系统的位置预测是通过伺服控制系统的动态响应系统和矩阵控制器增量来决定，设取Θ*rm(k+1)为系统给定值，Θrmcov(k+1)为校正后的预测值，则

【专利技术属性】
技术研发人员：潘安远，张今朝，陈志长，史纯自，
申请(专利权)人：浙江德欧电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33