[发明专利]一种基于预测补偿的交流伺服系统速度环参数自校正方法

权利要求书

1.一种基于预测补偿的交流伺服系统速度环参数自校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对交流伺服系统进行处理，处理包括进行初始化以及进行参数设置；

S2，提取处理好后的所述交流伺服系统的电流与速度，并在线辨识速度环被控模型参数；

S3，用未来估计速度与提取的实际速度之间的误差作为补偿，削弱被控模型在线辨识存在的收敛滞后，得到估计速度输出，并以所述估计速度代替所述实际速度作为系统反馈；

S4，根据所述估计速度求取速度环最优控制率，并映射二自由度PI控制参数，以实现所述速度环二自由度PI控制参数预测自校正；

在所述S3步骤中，所述补偿由模型误差补偿器提供，所述模型误差补偿器采用PI控制器使失配误差快速衰减为零，其表达式可表示为：

Δi_qm(k)＝k_p1[e(k)-e(k-1)]+k_i1e(k)

其中，k_p1和k_i1为比例和积分控制参数；

在得到速度环被控模型参数后，建立模型误差补偿回路，以减小模型不匹配误差，计算估计速度输出，并以估计速度代替实际速度作为系统反馈；同时，在速度控制回路中，对未来时刻的估计速度输出进行最优预测，简化Diophantine方程式，并根据评价结果求得伺服系统的最优控制率，实现速度环二自由度PI控制器的控制参数自校正。

2.如权利要求1所述的一种基于预测补偿的交流伺服系统速度环参数自校正方法，其特征在于，在所述S2步骤中，具体是采用递推最小二乘算法来在线计算速度环被控模型参数。

3.如权利要求2所述的一种基于预测补偿的交流伺服系统速度环参数自校正方法，其特征在于，所述递推最小二乘算法如下：

其中，k为采样时刻，为待辨识的模型参数向量，K(k)为方差矩阵，φ(k-1)＝[-ω_f(k-1),i_qr(k-1)]，X(k)为观测矩阵，X(0)＝δI,0＜δ＜∞，α^*为遗忘因子。

4.如权利要求1所述的一种基于预测补偿的交流伺服系统速度环参数自校正方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述速度环被控模型的离散表达式为：

A(z^-1)ω_f(k)＝B(z^-1)i_qr(k-1)

A(z^-1)＝1+a₁z^-1

B(z^-1)＝b₁

其中，a₁和b₁是需要辨识的模型参数，ω_f为伺服实际速度，i_qr为力矩电流。

5.如权利要求1所述的一种基于预测补偿的交流伺服系统速度环参数自校正方法，其特征在于：在所述S4步骤中，采用广义预测控制求取速度环最优解。