一种用于双Y型无刷直流电动舵机的控制方法和驱动装置

摘要

本发明提供了一种用于双Y型无刷直流电动舵机的控制方法和驱动装置，舵机驱动控制器接收舵面位置给定信号以及舵面位置反馈信号，经过滑模控制方法解算，驱动双Y型绕组无刷直流电机工作，力矩通过传动齿轮组施加在受控舵面，使受控舵面按照给定的舵面位置信号进行动作。本发明提出了一种滑模均流控制策略，平衡电机两套绕组电流，解决力纷争问题，同时提高舵系统的可靠性。

主权项

一种用于双Y型无刷直流电动舵机的控制方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，控制器分别采集电机转速ω_r、电机绕组1电流反馈信号i₁及电机绕组2电流反馈信号i₂；第二步，经速度观测器：$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{·}{\hat{\omega }}}_r=\frac{C_{T1}}{J}{i}_1+\frac{C_{T2}}{J}{i}_2-\frac{1}{J}{\hat{T}}_L-\frac{B}{J}{\hat{\omega }}_r+c_1({\omega }_r-{\hat{\omega }}_r)\\ {\stackrel{·}{\hat{T}}}_L=c_2({\omega }_r-{\hat{\omega }}_r)\end{array}\right.$得电机转速微分和转矩观测值微分其中，C_T1为电机绕组1转矩常数，C_T2为电机绕组2转矩常数，J为电机转动惯量，为负载力矩观测值，为电机转速观测值，c₁为观测器系数，0＜c₁＜100000，c₂为观测器系数，‑50000＜c₂＜0；第三步，计算观测的电机位置第四步，控制器接收给定舵面位置θ_gv；第五步，计算舵面位置误差第六步，建立滑模线其中，为对舵面位置误差的e一次微分；c为误差系数，0＜c＜10；第七步，采集电机角速度ω，计算速度给定ω_gv，其中：${\omega }_{\mathrm{gv}}=[\mathrm{Jc}{\stackrel{·}{\theta }}_{\mathrm{gv}}-\mathrm{Jc\omega }+J{\stackrel{··}{\theta }}_{\mathrm{gv}}+\mathrm{B\omega }+T_L+\mathrm{J\xi sgn}\left(s\right)+\mathrm{Jks}]/K_T$式中：J为负载转动惯量，为对给定舵面位置的一次微分，为给定舵面位置的二次微分，B为粘滞系数，T_L为负载转矩，K_T为绕组平均转矩系数，ξ＞0,k＞0；第八步，计算速度误差信号e_ω＝ω_gv‑ω；第九步，进行速度环PID控制，PID输出作为电流环给定第十步，计算均流电流给定$\left\{\begin{array}{c}{\hat{i}}_1=\hat{i}/2\\ {\hat{i}}_2=\hat{i}/2\end{array}\right.;$第十一步，计算电流误差信号$e_{i1}={\hat{i}}_1-i_1$及$e_{i2}={\hat{i}}_2-i_2;$第十二步，进行均流环PID控制，驱动双余度无刷直流电机工作；转至第一步。