机电伺服系统重复学习控制器设计

邸彩芸 乔 森 杨梦丽

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在单片机、数字集成电路、稀土永磁电机和功率器件等电力电子技术飞速发展的技术背景下，近年来国内外机电伺服及其控制技术的发展十分迅猛。本文首先介绍了一种机电伺服系统原理，然后针对传统PID控制器的高速高精性能不足，设计了一种新型的重复学习控制器P+A-Type ILC，并在中大型柔性喷管负载条件下进行了试验验证。试验结果表明，本文的重复学习控制器P+A-Type ILC机电伺服技术方案满足型号高系统控制性能的特定需求，具有技术先进性。

1 机电伺服系统原理

本系统组成结构图如图1所示，本系统由1台机电伺服控制驱动器、1台机电作动器、1台动力电源和1套伺服电缆网组成。 机电伺服控制驱动器主要由控制电路模块和以IPM模块为核心的驱动电路模块2大部分组成。控制模块选用TI公司最新一代电机控制专用DSP处理器TMS320F28335，驱动模块选用Mitsubishi公司PM150RL1B060，逻辑控制芯片选用Lattice公司CPLD，外部数据存储器选用256K×16的SRAM，另外辅以电流、电压、速度检测和PWM 驱动等功能电路。

图1 机电伺服系统组成结构图

驱动电路模块采用交-直-交电压型主回路拓扑结构，为交流伺服电动机提供功率驱动，它包括电源电路、驱动电路、逆变电路和保护电路，且控制电源和驱动电源分别独立供电，驱动电源使用继电器进行软启动。……