[发明专利]一种多功能交流伺服驱动系统及驱动方法

摘要

本发明属于伺服驱动器技术领域，公开了一种多功能交流伺服驱动系统及驱动方法，系统的机箱下方嵌接由触摸屏，触摸屏下方嵌接由网线接口，所述网线接口下端嵌接有上机位控制器接口、编码器接口；编码器接口右端嵌接由连接板，连接板下端通过导线连接有接地线；连接板通过导线依次连接电抗器、噪音滤波器、断路保护器、干扰滤波器、电源接入端；机箱内卡接有PLC控制器、DSP数字信号处理器。本发明由DSP数字信号处理器控制，配合PLC控制器可进行触屏操作，可外接网线传输数据，也可与上机位进行连接；可对外部电源进行滤波，很好的防止来自电源的外来干扰，具有过流保护性能，可降低电源的高低谐波。

主权项

1.一种多功能交流伺服驱动方法，其特征在于，所述多功能交流伺服驱动方法包括：通过干扰滤波器对电源外来的电压干扰信号进行处理；电压干扰信号处理中，干扰滤波器集成的干扰滤波器有载分接头模糊控制器FOC以电源的最大电压Vs,max和最小电压Vs,min为输入，实时调整ΔV使Vs,max和Vs,min在正常允许范围内，从而保证所有电源电压都在正常范围内，具体包括：输入变量均划分为三个模糊子集：Vs,max正常(N)、高(H)、很高(VH)，Vs,min很低(VL)、低(L)、正常(N)，隶属度函数采用三角形函数和梯形函数，输出变量ΔV划分为5个模糊子集：NB(负大)、NS(负小)、ZE(零)、PS(正小)、PB(正大)，每个子集均为单值模糊集，取值分别为‑2，‑1，0，1，2；建立模糊控制规则；模糊推理：采用Mamdani推理方法，先由控制规则确定输入输出的模糊关系，然后采用模糊合成运算由实际的模糊输入推理得到模糊输出；去模糊精确化处理：模糊推理得到控制变量的模糊值后，采取面积重心法去模糊求得控制变量的精确值；归一化处理：为了使控制器FOC输出在规定论域内，比例因子Kc取ΔVmax/2，其中ΔVmax为预期的最大电压偏离值；通过噪音滤波器对外部电源进行噪音滤波处理；噪音滤波器通过集成的感知设备在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集，并用A/D方式对信号进行数字量化；然后，对量化后的信号x(i)进行降维；最后，对降维后的信号进行重构；其中t为采样时刻，i为量化后的信号排序；对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程其中h(0),…,h(L‑1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：则观测其中b₁,…,b_L看作滤波器系数；子矩阵Φ_FT的奇异值是格拉姆矩阵G(Φ_F,T)＝Φ′_FTΦ_FT特征值的算术根，验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1‑δ_K,1+δ_K),i＝1,…,T，则Φ_F满足RIP，并通过求解最优化问题来重构原信号；通过电抗器对电源的高次谐波进行处理；通过DSP数字信号处理器配合PLC控制器进行电源外来的干扰信号、噪音信号、高次谐波信号综合调控；通过编码器接口对电机接口处综合调控的信号进行编码，控制伺服电机的运转状况；对电机接口处综合调控的信号进行编码中，选取若干个干扰信号的特征参数CP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型,定义为干扰空间：HS_I＝SPACE(CP₁,CP₂…CP_N)，在此干扰空间中的任意一个矢量由坐标进行表示：其中CP_i为矢量在干扰空间中某一维度的坐标，是对于特征参量CP_i的具体取值，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：对于多模的干扰信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：所述在选取的若干个干扰信号特征参数之前需要确定干扰信号和参照信号在无线信号领域上的物理参数，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C；用特征参数作为坐标轴建立空间坐标系，定义的干扰空间为：HSI＝SPACE(F,T,Θ,Γ,C)；干扰空间中的任意一个矢量由干扰特征空间中的坐标进行表示：其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值。