大功率交流伺服驱动器大扭矩启动方法

摘要

本发明属于伺服驱动器技术领域，具体是一种伺服驱动器大扭矩启动方法。本发明目的是为了解决交流永磁同步伺服电机在启动过程中，因干扰转矩引起执行机构振动，严重影响伺服系统控制精度的问题。本发明的技术方案：首先，根据伺服驱动器硬件电路，在Matlab中建立伺服驱动器的仿真模型；然后，根据基于模式识别的多模态控制方法获取PID值；最后，根据获取的PID值，通过SVPWM方法获取控制信号，对伺服电机进行驱动，实现伺服驱动器的启动。本发明采用对伺服驱动器启动时电流和位置偏差的校正和控制技术，是一种有效、快速、能削弱电机反电动势和定子电流谐波产生的纹波转矩、提高低速稳定性、控制精度的控制方法。

主权项

大功率交流伺服驱动器大扭矩启动方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，根据伺服驱动器硬件电路，在Matlab中建立伺服驱动器的仿真模型；根据选用的电机参数及硬件模块参数，从内到外对电流环、速度环、位置环进行Matlab仿真；所述的电流环中加入电流控制器，所述的电流控制器是基于模式识别多模态智能控制方法的智能控制器，d轴电流给定和q轴电流给定是电流控制器的给定输入，输出为伺服电机的三相电流；步骤2，根据基于模式识别的多模态控制方法获取PID值；基于模式识别的多模态控制工作过程如下：首先，电流控制器采集输入、输出量，然后根据采集的输入、输出量及其组合在模式集中搜索与之相匹配的控制模式，然后根据匹配的模式找出事先给出的与该模式相对应的控制模式，将该控制模式施加给被控制对象；通过Matlab获取伺服驱动器的仿真模型，根据伺服驱动器中的电流偏差的范围，选用相应的控制模式进行多模态控制，获取PID值；步骤3，根据获取的PID值，通过SVPWM方法获取控制信号，对伺服电机进行驱动，实现伺服驱动器的启动；伺服控制器控制部分采用三环控制，所述的位置环：上位机发出的指令脉冲分两路，一路经一次滤波、电子齿轮转换、与偏差计数器的反馈进行偏差计算后得到位置偏差，该偏差经过位置偏差校正后送给位置控制器kp；另一路经前馈控制、电子齿轮转换、前馈滤波后与 位置控制器kp的输出值相加得到速度给定；同时，设定脉冲偏差与上位机发出的指令脉冲偏差的进行比较，根据比较值，给上位机发出是否到位信号；所述的速度环：速度给定减去速度反馈的差送给速度控制器、经过积分限幅和转矩限幅得到电流给定，根据码盘反馈值计算电机位置的正、余弦值；所述的电流环：电流给定减去电流传感器检测到的电流值得到电流偏差，进行CLARKE变换、PARK变换、过流检测后进行模式识别的控制方法，进行积分限幅、PARK逆变换、SVPWM算法，输出IGBT管，控制伺服电机的旋转。