双伺服电机系统转速同步容错控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双伺服电机系统转速同步容错控制方法，包括：建立单电机理想数学模型，同时将电机温度，环境磁场及电机负载变化引起的故障考虑为一个整体附加项，得到单电机故障数学模型；设计单电机控制器：速度控制回路采用分数阶积分滑模控制器；电流控制回路采用比例积分控制器；设计故障观测器；设计双电机分数阶滑模速度同步控制器；本发明专利技术提高了双电机系统速度同步性能。电机系统速度同步性能。电机系统速度同步性能。

【技术实现步骤摘要】
双伺服电机系统转速同步容错控制方法


[0001]本专利技术涉及伺服电机
，特别是一种双伺服电机系统转速同步容错控制方法。

技术介绍

[0002]随着对动力需求的增加，单电机难以满足性能要求，双电机驱动系统成为近年来的研究热点。与单电机驱动相比，双电机驱动具有更好的空间利用和更高的能效，能够满足高功率需求的许多工业场合。在双电机驱动系统中，虽然两个电机的设计将采用相同的参数，但由于外部负载的变化和干扰，电机发生故障，两个电机的速度不一致，会对生产和驱动产生负面影响。同步误差越大，会导致许多问题的产生。因此在存在外部扰动和负载变化，或者电机发生故障的情况下提高双电机的同步精度具有重要意义。近几十年来，大量的文献探讨了单个永磁同步电机的控制方案，现有的控制方法主要可以分为两类，一是传统的线性控制方法，如PID控制(Proportion Integration DifferentiationControl)。传统的PID控制器被广泛应用于三相永磁体的调速控制系统中，该方法具有简单、参数设置方便，无需依赖系统模型等优点。然而，永磁同步电机是一个非线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双伺服电机系统转速同步容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立单电机理想数学模型，同时将电机温度，环境磁场及电机负载变化引起的故障考虑为一个整体附加项，得到单电机故障数学模型；步骤2、设计单电机控制器：速度控制回路采用分数阶积分滑模控制器；电流控制回路采用比例积分控制器；步骤3、设计故障观测器；步骤4、设计双电机分数阶滑模速度同步控制器。2.根据权利要求1所述的双伺服电机系统转速同步容错控制方法，其特征在于，步骤1具体如下：以表贴式永磁同步电机为控制对象，选择同步旋转坐标系d
‑
q下的数学模型，在理想情况下，得到永磁同步电机的理想数学模型为：得到永磁同步电机的理想数学模型为：得到永磁同步电机的理想数学模型为：其中，n
p
为极对数，ψ为永磁体磁链，u
d
、u
q
和i
d
、i
q
分别为d轴和q轴上的电压和电流，L
s
为电感，J为转动惯量，b
m
为阻尼系数，T
L
为负载扭矩，R为定子电阻，ω为电机机械角速度；将电机温度，环境磁场及电机负载变化引起的故障考虑为一个整体附加项，从而得到单电机故障数学模型：单电机故障数学模型：单电机故障数学模型：其中F
ω
为故障或不确定项，其表达式为：其中Δρ
i
(i＝1，2)为不确定性变化项。3.根据权利要求2所述的双伺服电机系统转速同步容错控制方法，其特征在于，步骤2中的分数阶积分滑模控制器设计方法具体如下：假设期望的电机机械角速度为ω
*
，分别取单个电机控制系统的状态变量为：x
i1
＝ω
*
‑
ω
i
其中i＝1,2，ω
i
为电机i的机械角速度，sgn(
·
)为符号函数，为分数阶积分算子，分数阶积分的具体计算方法为：
其中γ(τ)为gamma函数，τ＞0；可得系统的状态方程为：可得系统的状态方程为：选择跟踪控制器的分数阶全程积分滑模面为：s
i
＝x
i1
+c
i
x
i2
+h
i
(t)其中m
i
＝
‑
x
i1
(0)
‑
c
i
x
i2
(0)，n
i
决定了的收敛速度；x
i1

【专利技术属性】
技术研发人员：陶栩，赖悟性，吴涛，雍彬波，黄伟，马刚星，王冲，殷晓露，
申请(专利权)人：四川三联新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：