河北工业大学;天津航天机电设备研究所刘旭获国家专利权
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龙图腾网获悉河北工业大学;天津航天机电设备研究所申请的专利一种用于多电机驱动系统的消隙与同步方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120034037B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510232890.7,技术领域涉及:H02P5/46;该发明授权一种用于多电机驱动系统的消隙与同步方法是由刘旭;郭梦月;侯玮杰;臧立彬;赵宝山设计研发完成,并于2025-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种用于多电机驱动系统的消隙与同步方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种用于多电机驱动系统的消隙与同步方法,属于机电控制技术领域,包括建立考虑齿隙非线性的动力学模型,采用迟滞模型估计负载位置,进而改进动态消隙方法,引入S型过渡曲线,基于消隙曲线及其互补曲线的特性,实现消隙与转速同步的耦合控制,在单向运行时通过差速负反馈进行转速补偿,在起动换向时进行消隙控制,利用线性扩张状态观测器观测并补偿系统扰动,建立基于虚拟平均电机模型的预测函数速度控制器,通过离散化转速预测模型和构建成本函数,实现系统滚动优化控制,提升多电机驱动系统的性能。本发明采用上述的一种用于多电机驱动系统的消隙与同步方法,解决了多电机驱动系统中因齿隙现象导致的控制精度下降问题。
本发明授权一种用于多电机驱动系统的消隙与同步方法在权利要求书中公布了:1.一种用于多电机驱动系统的消隙与同步方法,其特征在于,包括以下步骤: S1、建立基于齿隙死区模型的多电机驱动系统动力学模型:考虑齿轮间隙非线性的影响,建立包含电机电磁转矩、接触力矩和负载转速参数的动力学模型; S2、负载位置估计:采用迟滞模型对负载位置进行估计,将负载位置估计值用于控制算法中; S3、改进动态消隙方法数学模型:在现有动态消隙方法基础上进行改进,引入S型函数作为过渡曲线,得到改进动态消隙方法数学模型; S4、多电机驱动系统消隙与同步的耦合控制:采用差速负反馈的工作方式实现多电机转速同步,根据消隙非线性曲线和互补曲线,在单向运行时进行转速补偿调节,在起动换向时变为消隙控制起主要作用的控制方式; S5、线性扩张状态观测器抗扰动控制:通过虚拟平均电机动态方程的改写,将系统视为一个包含多种扰动的整体,建立包含系统总扰动的状态方程,构造线性扩展状态观测器来观测和补偿扰动; S6、建立基于虚拟平均电机模型的预测函数速度控制器:将虚拟平均电机动态方程利用前向欧拉法离散化得到转速预测模型,基于实际转速与预测转速之间的误差序列,构建成本函数,实现系统滚动优化控制。
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