机电系统的建模、分析与先进控制技术

技术成果简介:

在现代化集成制造竞争激烈的环境下，仅仅依靠传统线性控制如PID是无法满足高精度高性能机电系统控制的需要。先进控制解决方案对系统建模分析提出了高要求。建模的准确与否直接关系到闭环系统精度和动态性能。面向各类机电系统，我们有一套有效的机电系统时域频域建模分析方法。干扰对闭环控制性能要求高的变频调速,运动控制等机电系统和相关制造工业过程系统影响严重，我们的成果是通过对摩擦,负载等各类干扰进行分析建模,根据不同机理特点设计对干扰的实时估计器，实现干扰前馈补偿技术。该技术不影响系统原有的反馈控制方案，可以与传统的PID或者其它先进反馈控制技术结合，实现基于前馈和反馈复合的先进抗干扰控制技术。

我们提出了从建模、分析、先进控制方法设计到具体实现参数、规律总结凝炼等一整套的机电系统先进控制解决方案，成果已经应用于企业多个型号的机电产品，一方面可以明显提升机电系统的性能(从软件算法上保证系统的高精度或精密控制需求)，另外一方面，可以实现机电系统多种智能功能(惯量等关键参数的离线/在线辨识功能、摩擦辨识与补偿功能、控制器参数自整定功能、无传感控制功能等)。

已经获得国家发明专利4项，申请授权多项。技术成熟，参数调节已经规律化，解决方案尤其适合摩擦、建模不准、干扰等严重影响精度性能的机电系统应用场合。成果获得省部级科技进步奖1次。