[发明专利]一种基于重复控制器的高精度永磁同步电机交流伺服系统转速脉动抑制方法

权利要求书

1.一种基于重复控制器的高精度永磁同步电机交流伺服系统转速脉动抑制方法，其特征在于：首先对永磁同步电机调速系统的速度脉动信息进行数据分析得到永磁同步电机的稳态速度首要扰动频率分量和次要扰动频率分量，并在此基础上建立给定速度与扰动频率的对应数据表；然后在速度环通过重复控制器和PI控制器相结合的复合控制器对转速稳态波动进行抑制。

2.根据权利要求1所述的一种基于重复控制器的高精度交流伺服系统转速脉动抑制方法，其特征在于：所述永磁同步电机是交流永磁同步电机，所述电机的控制策略是矢量控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于重复控制器的高精度交流伺服系统转速脉动抑制方法，所述重复控制器用于产生周期内模信号抑制速度波动分量中的首要扰动频率分量和次要扰动频率分量，包括以下步骤：

步骤一、给定一个速度指令信号，然后通过在实验数据基础上得到给定速度与对应周期波动频率的数据表格自动地得到该速度下的首要频率和次要频率，首要频率是指在稳态速度波动分量中幅度最大的频率分量，次要频率指的是稳态速度波动分量中幅度第二大的频率分量，根据给定速度ω^*信息通过数据表格自动得到扰动频率的分量f₁，f₂；

步骤二、在得到永磁同步电机速度周期扰动频率的基础上自动地调节重复控制器的参数M₁，M₂，T_c为采样周期，这里M₁，M₂是根据式（1）计算出来后进行四舍五入后的整数，得到复合控制器的输出如式（3）：

f1=1M1Tc]]>

（1）

f2=1M2Tc]]>

urep=(11+e-M1TcsF1(s)+11+e-M2TcsF2(s))Gf(s)]]>

Gf(s)=2(s2+kPktJs+ktkIJ)3(kps2+kIs)]]>

F1(s)=1τ1s+1---(2)]]>

F2(s)=1τ2s+1]]>

其中F₁(s),F₂(s),G_f(s)为低通滤波器和系统稳定性补偿环节，k_P，k_I为PI控制器参数，J是电机和负载总的等效转动惯量，K_t是力矩系数，τ₁，τ₂为滤波器截止时间常数，通过公式（2）得到重复控制器的输出u_rep，其与PI控制器输出u_PI并联构成了复合控制器输出i_q^*，复合控制器的输出如下：

u_PI=k_P(ω^*-ω)+k_I∫(ω^*-ω)

（3）。

i_q^*=u_rep+u_PI