[发明专利]一种适用于双轴或三轴进给驱动系统的有限控制集模型预测轮廓控制方法有效
| 申请号： | 201910894918.8 | 申请日： | 2019-09-20 |
| 公开（公告）号： | CN110647105B | 公开（公告）日： | 2022-03-29 |
| 发明（设计）人： | 张秀云;王志强;徐征;周海松 | 申请（专利权）人： | 天津职业技术师范大学（中国职业培训指导教师进修中心） |
| 主分类号： | G05B19/19 | 分类号： | G05B19/19 |
| 代理公司： | 天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙) 12214 | 代理人： | 李薇 |
| 地址： | 300222 天*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种适用于双轴或三轴进给驱动系统的有限控制集模型预测轮廓控制方法，在统一建模的基础上，提出一种应用有限控制集模型预测控制的双轴或三轴进给驱动系统统一控制架构，交互各轴之间的输出信息，且统整各轴回路控制器。同时在此控制构架下，设计紧凑的无级联预测控制器，以轮廓误差、电机运行性能和电流幅值限制为评价指标建立统一的价值函数，来实现多变量的协同优化控制。与传统的轮廓控制策略不同，有限控制集模型预测控制策略能够在轮廓误差发生之前对其进行预测控制，并能够提高轨迹转折点处的动态响应速度和轮廓精度，同时具有建模直观、结构简单等优点。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 适用于 进给 驱动 系统 有限 控制 模型 预测 轮廓 方法 | ||
【主权项】：
1.一种适用于双轴进给驱动系统的有限控制集模型预测轮廓控制方法，包括以下步骤：/n步骤1，测定驱动x轴、y轴方向运动的两个电机的电流和转子位置信号，通过扩展卡尔曼滤波观测器观测x(k)，x(k)代表当前时刻的每一电机的d轴电流、q轴电流、转子机械角速度和转子机械角度；/n步骤2，延迟补偿，将上一时刻所选的最优电压矢量作用于这一时刻，来实现在控制周期中间时刻作用最优电压矢量，减小时间延迟的问题；/n步骤3，建立基于离散型泰勒级数的双轴进给驱动系统统一模型，结合所述基于离散型泰勒级数的双轴进给驱动系统统一模型，根据期望位置确定参考电压矢量的位置及所处的扇区；/n步骤4，综合跟踪误差和轮廓误差的性能，确定各备选电压矢量；/n步骤5，以轮廓误差、电机运行性能和电流幅值限制为评价指标构建所述双轴进给驱动系统统一的价值函数，通过基于离散型泰勒级数的双轴进给驱动系统统一模型预测下一时刻的电流、转速、位置和轮廓误差，计算所有备选电压矢量对应的价值函数值；/n步骤6，选择使价值函数值最小的电压矢量作为最优电压矢量分别作用于x轴、y轴方向运动的两个电机的各台逆变器。/n
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