一种交流伺服驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种交流伺服驱动方法，包括位置环、速度环、电流环，每个环路由反馈控制器和前馈控制器组成，反馈控制器为比例调节器或比例积分调节器，前馈控制器为基于控制对象的数学模型。数字交流伺服系统是高端数控加工设备和机器人控制系统的核心功能部件，为提升交流伺服驱动器的性能，本发明专利技术提出一种以单片机为控制核心的设计方法，可灵活地应用于相关的数字交流伺服系统，提高数控机床的加工精度和伺服驱动器的动态特性，具有广泛的应用前景和实用价值。实用价值。实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种交流伺服驱动方法


[0001]本专利技术涉及数字交流伺服系统，尤其涉及一种交流伺服驱动方法。

技术介绍

[0002]数字交流伺服系统是高端数控加工设备和机器人控制系统的核心功能部件。提升国产伺服驱动器的性价比也应是厂商追求的重要目标。由于早期的单片机(MCU)或数字信号处理器(DSP)性能不足等原因，国产伺服驱动器的控制电路多采用CPLD+DSP的架构，该架构的缺点是电路复杂，成本偏高。意法半导体(ST)基于ARM Cortex
‑
M4内核的STM32F4系列单片机自带浮点运算单元和自适应实时加速器，工作频率高达168MHz，更有数字信号处理指令集来提高芯片的运算水平，这些优异的性能，有利于伺服驱动器中矢量控制、比例积分(PI)、前馈补偿等复杂数学算法的实现，同时STM32F系列单片机拥有丰富的外设资源和专业级的电机控制接口，完全可以脱离CPLD芯片，单独作为伺服驱动器的核心控制单元，实现单核的控制电路架构。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术目的是提供一种交流伺服驱动方法，有效地提高伺服驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流伺服驱动方法，其特征在于，包括位置环、速度环、电流环，每个环路由反馈控制器和前馈控制器组成，所述反馈控制器用于检测伺服对象的实时状态，将目标值与真实值比较分析；反馈控制器为比例调节器或比例积分调节器，所述前馈控制器为基于控制对象的数学模型。2.根据权利要求1所述的交流伺服驱动方法，其特征在于，所述位置环中采用比例反馈调节，适应增量编码器和上位机控制器，采用增量调节模式，表达式如下：其中，表示指令位置增量，ΔP
P
实际位置增量，k
Pp
表示位置环的比例增益，E
P
表示位置环的跟踪误差，表示比例反馈调节输出的指令速度；位置环中的前馈输出表达式如下：其中，f
Pff
表示位置环的前馈函数，k
Pff
表示位置环的前馈系数，用百分数表示，表示位置环的前馈输出；位置环最终的输出表达式为：其中，ω
*
表示位置环最终输出的指令速度。3.根据权利要求1所述的交流伺服驱动方法，其特征在于，所述速度环的反馈控制为比例积分调节，表达式如下：E
ω
＝ω
*
‑
ω
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)其中，E
ω
表示当前周期的速度环跟踪误差，E
ω
(k)表示第k个周期的速度环跟踪误差，N表示当前周期数，k
ωp
、k
ωi
表示速度环的比例、积分调节系数，表示反馈调节输出的指令q轴电流；速度环的前馈调节表达式如下：其中，表示静态前馈输出的指令q轴电流，表示动态前馈输出的指令q轴电流，k
ωfs
表示速度环静态前馈系数，百分数分子表示，k
ωfd
表示速度环动态前馈系数，用百分数表示，在前馈获取准确条件下，k
ωfs
和k
ωfd
取100％，表示前馈输出总的指令q轴电流；速度环最终的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔吉，扶文树，陈子涵，王佳斌，王常龙，葛梦晴，陈苏婉，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：