基于ESO-CPC的激光追蹤測(cè)量系統(tǒng)電機(jī)仿真方法

孫衍強(qiáng)， 陳洪芳， 石照耀， 宋輝旭， 李長亮， 孫若水

(北京工業(yè)大學(xué) 北京市精密測(cè)控技術(shù)與儀器工程技術(shù)研究中心，北京 100124)

激光追蹤測(cè)量系統(tǒng)具有測(cè)量范圍大、測(cè)量效率高、精度高、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于飛行器制造、汽車制造、船舶制造等領(lǐng)域[1-4]。激光追蹤測(cè)量系統(tǒng)利用高分辨率的激光干涉測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤測(cè)量，主要應(yīng)用于機(jī)床校準(zhǔn)、工件檢測(cè)。電機(jī)的高精度追蹤控制技術(shù)是激光追蹤測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，電機(jī)控制的性能直接影響激光追蹤測(cè)量系統(tǒng)對(duì)空間隨動(dòng)目標(biāo)的跟蹤速度和跟蹤精度，要求電機(jī)具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，處于最內(nèi)環(huán)的電流控制器性能就成為影響控制系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵。

對(duì)電流控制器的設(shè)計(jì)，最常見是PI控制方法，其結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便。但是傳統(tǒng)的PI控制屬于線性控制，僅適用于負(fù)載變化小且沒有較多干擾的場(chǎng)合，其控制性能易受內(nèi)外多種因素影響，不利于應(yīng)用到強(qiáng)耦合、多輸入輸出的非線性時(shí)變的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中[5]。預(yù)測(cè)控制是一種從工業(yè)過程控制中發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)控制算法，與傳統(tǒng)控制方法相比最大的區(qū)別在于能夠考慮到控制量對(duì)未來的影響，通過在線滾動(dòng)優(yōu)化不斷反饋校正，在一定程度上克服了由模型誤差和不確定性干擾所帶來的影響，具有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和更高的穩(wěn)態(tài)精度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。Malesani等[6]提出了無差拍電流預(yù)測(cè)控制算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)基于模型的運(yùn)動(dòng)控制，該方法對(duì)電機(jī)模型參數(shù)的失配比較敏感。……