公开(公告)号：CN108696210B

公开(公告)日：2021-07-13

申请号：CN201810487604.1

申请日：2018-05-21

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  王佳鹏 ,  王旭明 ,  戴忱 ,  曹为理 ,  张允志

IPC分类号： H02P7/00 ,  H02P6/28 ,  H02P6/34

摘要： 本发明公开了基于参数辨识的直流电机电流环控制器参数自整定方法，用于双闭环控制的直流调速系统的电流环控制器参数自整定；包括：首先，在开环状态下，给定两个不同的电压指令，通过获取电流和速度采样信号，算得其反电动势系数和电枢电阻。其次，采用MRAS方法，以直流电机的增量电压方程为可调模型，并给出理想状况下的电压方程为参考模型，使用Landau离散法设计模型的自适应律，实现电机电感辨识。最后，采用模糊理论建立知识库，在极点配置的基础上建立多规则双输入模型，根据电机的电气参数，算得电流环的控制器参数，实现电流环的控制器参数自整定。本发明简洁方便，省去了人工整定参数的种种不足，可以快速准确地实现电流环控制器参数自整定。

公开(公告)号：CN106773710B

公开(公告)日：2019-11-29

申请号：CN201710023912.4

申请日：2017-01-13

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  吴超 ,  沈冬冬 ,  李奇 ,  曹为理 ,  邹金欣

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明公开了一种新型直流电机电流控制器参数自整定的方法。针对现有技术中存在的自整定过程复杂和自整定效果不足的问题，提出了分为以下五步的技术方案：步骤一，在线指令规划单元，为直流电机规划出三段电枢电压指令；步骤二，电机参数辨识单元，辨识出电机的电枢电阻、电枢电感和反电势系数之值；步骤三，截止频率估计单元，结合步骤二和截止频率估计公式估计出电机的截止频率；步骤四，电流控制器参数计算单元，根据电流控制器参数计算公式得到电流控制器参数；步骤五，电流控制器参数评价单元，给用户微调参数的空间，保证获得用户满意的电流阶跃响应。本发明自整定过程简单、容易实现，而且能够由于充分利用了电机机理模型，并且加入了参数评价单元，自整定效果令用户满意。

公开(公告)号：CN106842024A

公开(公告)日：2017-06-13

申请号：CN201710055471.6

申请日：2017-01-25

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  吴超 ,  孙振兴 ,  李奇 ,  曹为理 ,  张允志

IPC分类号： G01R31/34

CPC分类号： G01R31/34

摘要： 本发明公开了一种新型电机控制性能测试系统，适用于伺服控制领域内电机控制性能的测试，针对现有测试系统测试结构复杂、测试装置过多和测试时间较长的缺点，提出了新的解决方案；涉及装置包括被测驱动器、被测电机、被测上位机、陪测驱动器、陪测电机、陪测上位机、联轴器、L型支架、铸铁平台和测试模式选择模块；通过测试模式选择模块可以选择四种测试模式，可以完成本技术领域内公知的主要控制指标的测试。本发明测试结构简单、测试装置比现有技术要少而且节省了测试时间。

公开(公告)号：CN106773710A

公开(公告)日：2017-05-31

申请号：CN201710023912.4

申请日：2017-01-13

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  吴超 ,  沈冬冬 ,  李奇 ,  曹为理 ,  邹金欣

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明公开了一种新型直流电机电流控制器参数自整定的方法。针对现有技术中存在的自整定过程复杂和自整定效果不足的问题，提出了分为以下五步的技术方案：步骤一，在线指令规划单元，为直流电机规划出三段电枢电压指令；步骤二，电机参数辨识单元，辨识出电机的电枢电阻、电枢电感和反电势系数之值；步骤三，截止频率估计单元，结合步骤二和截止频率估计公式估计出电机的截止频率；步骤四，电流控制器参数计算单元，根据电流控制器参数计算公式得到电流控制器参数；步骤五，电流控制器参数评价单元，给用户微调参数的空间，保证获得用户满意的电流阶跃响应。本发明自整定过程简单、容易实现，而且能够由于充分利用了电机机理模型，并且加入了参数评价单元，自整定效果令用户满意。

公开(公告)号：CN111930072A

公开(公告)日：2020-11-13

申请号：CN202010681406.6

申请日：2020-07-15

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  周丹 ,  桂建伟 ,  曹为理 ,  杨俊 ,  孙振兴

IPC分类号： G05B19/19

摘要： 本发明设计一种双轴运动控制系统的轨迹跟踪控制方法，采用了基于扩张状态观测器的非奇异终端滑模控制和交叉耦合控制相结合的复合控制方法，首先将永磁同步电机运动控制系统中的负载转矩、摩擦转矩、电流环的跟踪误差和轴间干扰作为系统的集总干扰，建立系统模型；然后根据两个单轴电机数学模型设计基于扩张状态观测器的非奇异终端滑模控制算法以提高单轴的抗干扰性能和跟踪精度；而后采用圆形轮廓逼近法建立系统轮廓误差的估计模型，实时计算两轴间的轮廓误差；最后基于PI控制算法的交叉耦合轮廓控制器，对轮廓误差进行修正，并按轮廓误差模型分配到两轴进行补偿。提高了系统动态响应速度、改善了系统跟踪精度和轮廓精度，提升了系统抗干扰能力。

公开(公告)号：CN111930072B

公开(公告)日：2023-01-17

申请号：CN202010681406.6

申请日：2020-07-15

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  周丹 ,  桂建伟 ,  曹为理 ,  杨俊 ,  孙振兴

IPC分类号： G05B19/19

摘要： 本发明设计一种双轴运动控制系统的轨迹跟踪控制方法，采用了基于扩张状态观测器的非奇异终端滑模控制和交叉耦合控制相结合的复合控制方法，首先将永磁同步电机运动控制系统中的负载转矩、摩擦转矩、电流环的跟踪误差和轴间干扰作为系统的集总干扰，建立系统模型；然后根据两个单轴电机数学模型设计基于扩张状态观测器的非奇异终端滑模控制算法以提高单轴的抗干扰性能和跟踪精度；而后采用圆形轮廓逼近法建立系统轮廓误差的估计模型，实时计算两轴间的轮廓误差；最后基于PI控制算法的交叉耦合轮廓控制器，对轮廓误差进行修正，并按轮廓误差模型分配到两轴进行补偿。提高了系统动态响应速度、改善了系统跟踪精度和轮廓精度，提升了系统抗干扰能力。

公开(公告)号：CN106877769A

公开(公告)日：2017-06-20

申请号：CN201710232375.4

申请日：2017-04-11

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  吴超 ,  石珂 ,  李奇 ,  曹为理 ,  张允志

IPC分类号： H02P21/18 ,  H02P23/14

CPC分类号： H02P23/14

摘要： 本发明公开了一种伺服电机速度控制器增益参数自整定的方法，该方法通过以下四步解决了现有技术自整定过程复杂和自整定效果不足的问题。具体为：首先为伺服系统规划正弦形式的电流信号，根据伺服电机速度方程的频域形式计算负载惯量比；然后根据伺服系统速度闭环特性建立比例增益和积分增益的关系，并搜索最大增益参数；在此基础上自动生成增益等级表；最后根据负载惯量比和增益等级表计算速度控制器实际增益。本发明方法具有自整定执行简单和自整定效果好的优点。

公开(公告)号：CN114024473B

公开(公告)日：2023-09-22

申请号：CN202010682554.X

申请日：2020-07-15

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  桂建伟 ,  周丹 ,  曹为理 ,  孙振兴 ,  王佐

IPC分类号： H02P21/00 ,  H02P21/22 ,  H02P21/13 ,  H02P21/20 ,  H02P6/34

摘要： 本发明公开了一种基于齿隙补偿的永磁同步电机伺服系统的抗干扰复合控制方法，该发明基于非线性系统辨识、有限时间干扰观测器和滑模控制技术，首先，基于永磁同步电机的#imgabs0#矢量控制方案，得到电流PI控制闭环的电机系统；其次，针对近似死区齿隙非线性模型，采用非线性最小二乘迭代算法对齿隙模型的关键参数进行辨识；第三，根据辨识的齿隙模型估计齿轮传动力矩；针对系统中存在的集总扰动，设计有限时间收敛的高阶滑模观测器对集总扰动进行观测；最后，结合齿轮传动力矩和集总扰动的估计，设计了基于滑模技术的复合抗干扰控制器。该方案有效抑制齿隙非线性和其他系统不确定性与扰动因素的影响，具有较强的抗干扰能力，保证了系统的跟踪性能和稳态精度。

公开(公告)号：CN108696210A

公开(公告)日：2018-10-23

申请号：CN201810487604.1

申请日：2018-05-21

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  王佳鹏 ,  王旭明 ,  戴忱 ,  曹为理 ,  张允志

IPC分类号： H02P7/00

CPC分类号： H02P7/00

摘要： 本发明公开了基于参数辨识的直流电机电流环控制器参数自整定方法，用于双闭环控制的直流调速系统的电流环控制器参数自整定；包括：首先，在开环状态下，给定两个不同的电压指令，通过获取电流和速度采样信号，算得其反电动势系数和电枢电阻。其次，采用MRAS方法，以直流电机的增量电压方程为可调模型，并给出理想状况下的电压方程为参考模型，使用Landau离散法设计模型的自适应律，实现电机电感辨识。最后，采用模糊理论建立知识库，在极点配置的基础上建立多规则双输入模型，根据电机的电气参数，算得电流环的控制器参数，实现电流环的控制器参数自整定。本发明简洁方便，省去了人工整定参数的种种不足，可以快速准确地实现电流环控制器参数自整定。

公开(公告)号：CN114024473A

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN202010682554.X

申请日：2020-07-15

申请人： 东南大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一六研究所

发明人： 李世华 ,  桂建伟 ,  周丹 ,  曹为理 ,  孙振兴 ,  王佐

IPC分类号： H02P21/00 ,  H02P21/22 ,  H02P21/13 ,  H02P21/20 ,  H02P6/34

摘要： 本发明公开了一种基于齿隙补偿的永磁同步电机伺服系统的抗干扰复合控制方法，该发明基于非线性系统辨识、有限时间干扰观测器和滑模控制技术，首先，基于永磁同步电机的矢量控制方案，得到电流PI控制闭环的电机系统；其次，针对近似死区齿隙非线性模型，采用非线性最小二乘迭代算法对齿隙模型的关键参数进行辨识；第三，根据辨识的齿隙模型估计齿轮传动力矩；针对系统中存在的集总扰动，设计有限时间收敛的高阶滑模观测器对集总扰动进行观测；最后，结合齿轮传动力矩和集总扰动的估计，设计了基于滑模技术的复合抗干扰控制器。该方案有效抑制齿隙非线性和其他系统不确定性与扰动因素的影响，具有较强的抗干扰能力，保证了系统的跟踪性能和稳态精度。