[发明专利]一种天线跟踪双电机消隙系统

摘要

本发明公开了一种天线跟踪双电机消隙系统，属于天线跟踪系统电机驱动控制技术领域。其包括天线负载齿轮、左电机、右电机和主控制计算机单元，左电机和右电机分别通过左传动链齿轮和右传动链齿轮与天线负载齿轮传动连接，左电机通过左电机驱动器驱动控制，右电机通过右电机驱动器驱动控制，左电机和右电机还连接有电流/转矩采样模块，左电机驱动器、右电机驱动器和电流/转矩采样模块均与主控制计算机单元连接。该系统具有易于实现、便于推广、消隙效果优越、控制精度高等特点，能够大幅提高电机传动链的控制精度与机械谐振频率。

主权项

1.一种天线跟踪双电机消隙系统，其特征在于，包括用于带动天线转动的天线负载齿轮、左电机、右电机和主控制计算机单元，所述左电机和右电机分别通过左传动链齿轮和右传动链齿轮与天线负载齿轮传动连接，左电机通过左电机驱动器驱动控制，右电机通过右电机驱动器驱动控制，左电机和右电机还连接有电流采样模块，所述左电机驱动器、右电机驱动器和电流采样模块均与所述主控制计算机单元连接；所述主控制计算机单元用于执行如下程序：/nS1.在天线跟踪的过程中实时采集两个电机驱动器的反馈量i_1back和i_2back；/nS2.由两个电机驱动器的反馈量i_1back和i_2back得到电流给定值i_ref和偏置电流反馈值A_back(x)：/n /n /nS3.将电流给定值i_ref作为自变量输入电流偏置函数，得到偏置电流给定值A_ref(x)，所述电流偏置函数为：/n /n式中，a为天线负载轴静止状态时的电机偏置电流，g₀、g₁为偏置函数调节参数，g₀的取值大于或等于天线负载轴最大静摩擦转矩对应的电机电流，g₁的取值为g₀的1.8～2倍；/nS4.根据偏置电流给定值A_ref(x)和偏置电流反馈值A_back(x)得到误差信号e：/ne＝A_ref(x)-A_back(x)；/nS5.将误差信号e通过反馈校正传递函数G_pz(s)得到反馈控制量V₁(x)：/n /nV₁(x)＝e·G_pz(s)；/n式中，G_pz(s)为所设计偏置环路的反馈校正传递函数，s为传递函数的拉普拉斯算子，K₁、T_b、T_a为所设计的反馈校正传递函数的参数，其中，K₁用于调节反馈校正传递函数的增益，T_b用于调节反馈校正传递函数的零点配置，T_a用于调节反馈校正传递函数的极点配置；/n然后将反馈控制量V₁(x)以加法形式输入到左电机驱动器的速度给定端口，同时将反馈控制量V₁(x)以减法形式输入到右电机驱动器的速度给定端口；/nS6.将偏置电流给定值A_ref(x)通过前馈校正传递函数G_M(s)获得前馈控制量V₂(x)：/n /nV₂(x)＝A_ref(x)·G_M(s)；/n式中，G_M(s)为所设计偏置环路的前馈校正传递函数，s为传递函数的拉普拉斯算子，K₂、T_c为所设计的前馈校正传递函数的参数，其中，K₂用于调节前馈校正传递函数的增益，T_c用于调节前馈校正传递函数的极点配置；/n然后将前馈控制量V₂(x)以加法形式输入到左电机驱动器的速度给定端口，同时将该前馈控制量V₂(x)以减法形式输入到右电机驱动器的速度给定端口；/nS7.将同一速度给定值V_ref分别下发到左电机驱动器和右电机驱动器的速度给定端口，并根据反馈控制量V₁(x)和前馈控制量V₂(x)对速度给定值V_ref进行修正，得到最终的左电机驱动器的速度输入V_1in和右电机驱动器的速度输入V_2in：/nV_1in＝V_1ref+V₁(x)+V₂(x)，/nV_2in＝V_2ref-V₁(x)-V₂(x)，/n其中，V_ref＝V_1ref＝V_2ref。/n