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公开(公告)号：CN109669356A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201910005250.7
申请日：2019-01-03
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于控制器技术领域，具体公开了一种基于分数阶扩张状态观测器的自抗扰控制方法。步骤S1将输入参考信号与系统输出信号进行比较，得到系统误差；S2将系统误差作为比例控制器的输入信号，获得系统控制率；S3将被控对象视为纯分数阶积分的传递函数 被控对象中除 之外的部分视为扰动，并通过分数阶扩张状态观测器对所述扰动进行观测，得到所述扰动的观测值；S4对所述扰动进行估计，获得被控对象的增益估计，并根据所述控制率、所述扰动的观测值对所述扰动进行实时补偿，获得稳定的控制对象。本发明提出的分数阶自抗扰控制方法对控制器参数具有更好的鲁棒性，同时对系统增益变化有很好的鲁棒性，且具有更好的抵抗噪声干扰的能力。
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公开(公告)号：CN114744939B
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202210230349.9
申请日：2022-03-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/22 , H02P21/05 , H02P25/022 , H02P6/34
Abstract: 本发明属死区电压补偿相关技术领域，其公开了一种永磁同步电机电流环死区电压的在线补偿方法及设备，设备包括q轴电流PI控制器、d轴电流PI控制器、q轴电压估计模块、d轴电压估计模块、q轴误差电压分数阶PI控制器及d轴电压分数阶PI控制器；q轴电流PI控制器用于接收q轴参考电流值和q轴电流，并计算出q轴参考电压；d轴电流PI控制器用于接收d轴参考电流值和d轴电流值，并计算出d轴参考电压；q轴电压估计模块的输入为q轴电流，其输出为q轴估计电压；q轴误差电压分数阶PI控制器的输入为q轴参考电压和q轴估计电压的差值，其输出为q轴补偿电压。本发明极大的提高永磁同步电机电流环在低电流响应时的响应性能。
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公开(公告)号：CN116131672A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310156626.0
申请日：2023-02-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于电机建模相关技术领域，其公开了一种电机驱动系统分数阶建模与辨识方法及其应用，包括以下步骤：(1)建立PMSM伺服系统电磁环节的分数阶传递函数模型；同时，建立逆变器非线性sigmoid函数模型，并确认sigmoid函数模型的未知参数；基于的sigmoid函数模型对逆变器非线性进行初步补偿，进而得到新的sigmoid函数模型，再确认新的sigmoid函数模型中的参数；(2)基于得到的sigmoid函数模型获得d‑q轴电压和电流的线性区域，在得到的线性区域对对d‑q轴进行电流采样，基于采样得到的数据来计算得到所述分数阶传递函数模型中的未知参数。本发明同时考虑了逆变器的死区非线性及数字系统存在的系统延时，提高了准确性。
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公开(公告)号：CN115292851A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202211054261.2
申请日：2022-08-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于机电控制相关技术领域，并公开了一种气浮精密机电系统气膜建模方法。该方法包括下列步骤：S1构建分数阶组件，并将该分数阶组件与弹簧进行连接，以此获得气膜模型；S2对待处理的气浮运动平台进行动态测试，获得在频域下该待处理的气浮运动平台的激振力与位移/加速度的关系，利用该关系计算所述气膜模型中的未知参数；S3利用所述未知参数求解所述气膜模型对应的等效刚度和等效阻尼，以此确定气浮运动平台的运动方程和传递函数，即得到气浮精密机电系统的气膜等效模型。通过本发明，解决气浮精密系统控制过程中的气膜动态特性精密、快速建模问题，能够对气浮运动平台的主动抑制提供有效精确的理论模型基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114744939A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210230349.9
申请日：2022-03-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/22 , H02P21/05 , H02P25/022 , H02P6/34
Abstract: 本发明属死区电压补偿相关技术领域，其公开了一种永磁同步电机电流环死区电压的在线补偿方法及设备，设备包括q轴电流PI控制器、d轴电流PI控制器、q轴电压估计模块、d轴电压估计模块、q轴误差电压分数阶PI控制器及d轴电压分数阶PI控制器；q轴电流PI控制器用于接收q轴参考电流值和q轴电流，并计算出q轴参考电压；d轴电流PI控制器用于接收d轴参考电流值和d轴电流值，并计算出d轴参考电压；q轴电压估计模块的输入为q轴电流，其输出为q轴估计电压；q轴误差电压分数阶PI控制器的输入为q轴参考电压和q轴估计电压的差值，其输出为q轴补偿电压。本发明极大的提高永磁同步电机电流环在低电流响应时的响应性能。
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公开(公告)号：CN112039370A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010943275.4
申请日：2020-09-09
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于交流伺服电机控制相关技术领域，并公开了一种基于FPGA芯片的多轴交流伺服电机的控制系统。其包括多轴交流伺服电机、轨迹发生器、轨迹及伺服控制模块、电机调节与驱动模块和三相逆变器，轨迹及伺服控制模块包括多个并行的交流伺服电机，轨迹发生器向每个交流伺服电机模块提供电机位移参考值；电机调节及驱动模块采集所有交流伺服电机模块的实际两相电流，输出每个交流伺服电机模块的脉冲信号，并将该脉冲信号传递给每个电机的三相逆变器。通过本发明，综合流水线和分时复用思想，综合考虑芯片资源利用率和程序运算周期，实现多轴电机的同步控制；实现电机在不同模式下的切换，并实现分组电机协调控制，满足多轴驱动的多种应用需求。
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公开(公告)号：CN109669356B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201910005250.7
申请日：2019-01-03
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于控制器技术领域，具体公开了一种基于分数阶扩张状态观测器的自抗扰控制方法。步骤S1将输入参考信号与系统输出信号进行比较，得到系统误差；S2将系统误差作为比例控制器的输入信号，获得系统控制率；S3将被控对象视为纯分数阶积分的传递函数被控对象中除之外的部分视为扰动，并通过分数阶扩张状态观测器对所述扰动进行观测，得到所述扰动的观测值；S4对所述扰动进行估计，获得被控对象的增益估计，并根据所述控制率、所述扰动的观测值对所述扰动进行实时补偿，获得稳定的控制对象。本发明提出的分数阶自抗扰控制方法对控制器参数具有更好的鲁棒性，同时对系统增益变化有很好的鲁棒性，且具有更好的抵抗噪声干扰的能力。
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公开(公告)号：CN111638641A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010469843.1
申请日：2020-05-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于控制器设计相关技术领域，并公开了一种调控电机速度环的分数阶自抗扰控制器的设计方法。该方法包括：S1构建电机速度环与分数阶自抗扰控制器的关系，构建待调控电机速度环系统的控制率u、分数阶PD控制器的输出u0以及待调控电机速度环系统中总扰动f的关系式；S2设计扩张状态观测器；S3构建包括扩张状态观测器、PD控制器、增益-相位裕度测试器和补偿后的速度环控制对象的闭环控制系统，求解扩张状态观测器和PD控制器中的未知参数，以此实现分数阶自抗扰控制器的设计。通过本发明，实现控制器的设计，鲁棒性强，精度高。
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公开(公告)号：CN111443600A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010424839.3
申请日：2020-05-19
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明属于自动控制相关技术领域，并公开了一种时滞系统最优鲁棒分数阶PIλD控制器的优化方法。该方法包括下列步骤：(a)构建待优化控制系统的闭环传递函数；(b)获得该闭环传递函数关于所述PIλD控制器中未知参数的特征方程；(c)构建所述待优化一阶惯性延迟控制系统所需满足的约束条件，利用所述特征方程确定所述PIλD控制器中未知参数的取值范围，根据所述约束条件和取值范围求解并获得所述PIλD控制器中未知参数的值，以此确定所述PIλD控制器，即实现优化过程。通过本发明，实现对PIλD控制器的优化，并使得控制系统具有很强的鲁棒性和最优的动态性能。
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