基于模型预测控制和FPGA的振镜电机数字驱动器设计

发布时间:2023-05-30 15:49:00.0 放大 缩小

邀请课题组:  解伟课题组

时间: 202361日(星期四)900-1200

地点: 1号科研楼207

参加人员: 科研人员、研究生

报告人:  孙铮

主持人: 解伟

 

报告简介:扫描振镜是一种高速高精度的激光定位装置,广泛应用于工业制造、测量和医疗等领域。现有国产振镜驱动模块多以的模拟PID控制为主,在稳定性、定位精度和扫描速度等方面相较于进口的数字振镜系统有着不小的性能差距。本报告研究基于模型预测控制的扫描振镜控制方法,将振镜的角度旋转角度、角速度和电流作为状态量对振镜进行动力学和电磁学建模,利用模型预测控制的预测和滚动优化特性对由内部参数扰动产生的定位偏差进行在线修正。设计基于FPGA的扫描振镜模型预测控制电路,以数字电路的形式来消除外界因素对驱动器本身参数的影响,提高扫描振镜在长时间工作中的定位精度。以CTI6210H振镜为被控对象,对本报告所介绍的数字振镜驱动器性能进行了实验验证,1%全行程阶跃相应时间为150μs,位置环闭环带宽达到了4500Hz,且系统具有较好的参数鲁棒性。

 

报告人简介:孙铮,德国斯图加特大学博士,西安交通大学机械工程学院副研究员,长期致力于五轴数控算法,伺服系统驱动控制算法研究。著有德文学术专著一本,发表SCI论文30余篇,其中一作/通讯10余篇。主持国家重点研发子课题2项,省部级重大专项子课题1项,国家自然科学基金面上项目1项。