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一种伺服驱动系统结构判定方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-06-05 15:58:27
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 吴培新 | 2023-06-05 15:58:28
本发明公开了一种伺服驱动系统结构判定方法，该方法包括如下步骤：对电机转速ωm与电磁转矩Te进行数据采样，将待判定的伺服驱动系统结构建模为双惯量系统，辨识机械参数，从而计算上述待判定的伺服驱动系统的振荡角频率ωo；将所述待判定的伺服驱动系统结构建模为单惯量系统，计算系统带宽ωB；若所述振荡角频率ωo>所述系统带宽ωB，则判定所述待判定的伺服驱动系统结构为单惯量系统，否则判定为双惯量系统。
本发明能够针对系统机械参数未知、且负载结构不确定的无先验知识系统完成系统辨识，可为后续的控制方法的设计提供更准确的系统模型。
在实际伺服驱动控制系统中，传动装置并非理想刚体，在设备承受静、动载荷时，均会承受一定程度的机械形变。常用的系统结构的模型结构包括单惯量系统以及双惯量系统。所谓单惯量系统，即忽略传动装置的弹性，认为刚度无穷，并不会引发机械振荡现象。而双惯量系统中，传动机构的刚度不能忽略，势必引发系统机械振荡或其他的不良影响。
只有准确确定一个伺服系统为单惯量系统还是双惯量系统，才能为后续控制算法的选择或参数的配置提供准确的系统结构的基础。而后续控制算法的选择或参数的配置中，如果无法与实际的机械参数尽可能的接近，则会导致无法精准辨识伺服驱动系统机械参数与结构，从而导致无法良好的实现控制器参数整定、早期故障预测及提高系统控制性能。因此，如何准确确定伺服系统为单惯量系统还是双惯量系统，从而精准辨识伺服驱动系统机械参数与结构，是实现控制器参数整定、早期故障预测及提高系统控制性能的根本。
第一发明人简介：王璨 深圳大学助理教授 硕导主讲本科课程：机器人概论主讲研究生课程：论文写作指导教育背景：2015–2019，哈尔滨工业大学，电气工程，博士学位；2012–2014，哈尔滨工业大学，电气工程，硕士学位；2008–2012，哈尔滨理工大学，电气工程，学士学位。工作履历：2019至今，深圳大学，机电学院，助理教授研究领域机器人关节驱动与控制，伺服驱动系统，参数辨识，机械振荡抑制，模型预测控制主持项目：1. 广东省自然科学基金面上项目，无先验知识伺服永磁驱动系统的免调整技术研究，2019-2022，在研，主持2. 深圳大学新引进教师科研启动项目，无先验知识的永磁伺服驱动系统辨识及控制器参数整定技术研究，2019-2022，在研，主持
本发明旨在提出一种系统结构判定方法，以更准确的判定系统结构是单惯量系统还是双惯量系统。本发明是为了解决伺服驱动系统辨识中负载结构未知或不确定问题，根据对系统稳定性的分析，揭示伺服系统机械振荡的本质特征并推导振荡频率，充分分析控制刚度对系统运行状态的影响，提出一种同时考虑机械刚度与控制刚度的伺服结构判定标准。本发明还公开了一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质存储有用于执行如上述技术方案所述任一种方法的程序。
该成果以专利许可的方式对外开展合作，许可费用3万元起。
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