基于模型预测的双电机驱动系统协调控制方法

摘要：

该文提出一种基于双电机驱动的伺服方案,以解决摇臂系统传动齿隙引起的问题.齿隙问题的本质是齿轮侧隙降低了等效系统刚度,进而导致负载自激振荡,这在该文的实验中得到证实.双电机驱动的拓扑结构不仅具有结构紧凑、对称的优点,而且还为改善重型摇臂伺服系统性能提供了契机.基于双电机控制系统,在其中2个电机的电流参考指令中注入一个抵消侧隙影响的协调分量,以增强系统刚度,进而抑制到位震荡.在振动抑制的基础上,才能提高伺服系统的动态响应性能.该文采用模型预测控制(model predictive control,MPC)来改善系统的动态性能,使得电机转速响应更快、更准确,尤其在低速的情况下,精确的转速控制直接提高了伺服定位精度.该文通过对比研究,展示了该控制方案的优点.通过仿真对所提出的策略进行研究,并在由永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors,PMSM)构成的实验台上对所提方案的控制效果进行验证.

关键词：协调控制、双电机驱动、模型预测、永磁同步电机、摇臂机构、传动间隙

所属期刊栏目：42

分类号：TM351(电机)

资助基金：国家自然科学基金51907091

在线出版日期：2022-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：8740-8749,中插28