描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787564369293
内容简介
多轴电机传动是以相互独立的多台电机驱动系统构成“多轴”体系实现的，维持多轴电机中的输出动力总量一致是确保设备安全稳定运行的前提条件。本书结合作者团队多年的研究成果，介绍了多轴电机动力总量一致性控制技术。全书共分8章，在阐述总量一致性控制基本概念、研究现状的基础上，给出总量一致性控制的理论研究方法，包括基于终端滑模的非线性系统总量一致性、基于观测器和加幂积分方法的总量一致性、执行器故障下的多电机协同容错等控制方法，*后结合多轴电机实际运用背景，说明总量一致性控制研究方法。亦可作为相关研究者及工程技术人员的参考书。
目 录
第1章 绪 论·· 1
1.1 引 言··· 1
1.2 国内外研究现状··· 2
1.3 本书主要内容··· 5
第2章 总量一致性控制基本概念及其理论基础·· 13
2.1 引 言··· 13
2.2 总量一致性控制框架··· 13
2.3 总量一致性收敛分析的基础知识··· 14
2.4 小 结··· 22
第3章 基于终端滑模的非线性系统总量一致性控制·· 24
3.1 引 言··· 24
3.2 问题描述··· 24
3.3 给定时间收敛的终端滑模面设计··· 25
3.4 总量一致性控制协议设计··· 27
3.5 仿真结果与分析··· 31
3.6 小 结··· 41
第4章 基于观测器与加幂积分的总量一致性控制·· 43
4.1 引 言··· 43
4.2 问题描述··· 43
4.3 滑模观测器设计··· 44
4.4 控制协议设计及稳定性分析··· 46
4.5 仿真结果与分析··· 52
4.6 小 结··· 62
第5章 执行器故障下多电机协同容错控制·· 64
5.1 引 言··· 64
5.2 同步控制策略概述··· 64
5.3 环形耦合控制策略··· 67
5.4 多牵引系统执行器故障的协同容错控制··· 68
5.5 仿真结果与分析··· 74
5.6 小 结··· 84
第6章 多电机动力总量一致性跟踪控制·· 86
6.1 引 言··· 86
6.2 参数摄动下的永磁无刷电机数学模型··· 86
6.3 多电机驱动系统总量一致性跟踪控制策略··· 88
6.4 具有扰动观测器的总量一致性跟踪控制策略··· 89
6.5 仿真结果与分析··· 94
6.6 小 结··· 97
第7章 基于一致性的分布式协同控制策略·· 100
7.1 引 言··· 100
7.2 一致性问题描述··· 100
7.3 分布式协同控制器设计及分析··· 101
7.4 仿真实例··· 105
7.5 小 结··· 110
第8章 总结与展望·· 112
8.1 全书总结··· 112
8.2 研究展望··· 113
前 言
多轴传动技术又称电子轴传动技术，它是以相互独立的多台电机驱动系统构成“多轴”体系实现的。因其可大幅度简化系统结构，显著提高系统性能，目前已成为包装机械、机器人、轨道交通等现代机电设备的重要支柱技术。然而，由于复杂多变的运行环境，常使某些电机在运行过程中发生故障，导致其驱动性能无法得到有效发挥。本书通过协调多电机转矩输出，确保其输出动力总量一致，为设备安全稳定运行提供支撑。
作者及其所在研究团队在国家重点研发计划项目课题（No.2018YFD0400705）、国家自然科学基金项目（No.61733004、No.61773159）、湖南省高校重点实验室（2016TP1018）等课题的资助下，比较系统地研究了多轴电机总量一致性控制技术，其相关研究成果形成了本书。
全书共分为 8 章。第 1 章在简要介绍多轴电机系统应用背景的基础上，综述了一致性控制的研究现状。第 2 章构建了总量一致性控制框架，给出了一致性控制理论研究的基本知识。第 3 章结合有限时间控制技术，从理论上对多个具有正则性质的机电系统，研究了非线性系统总量一致性控制技术。第 4 章针对部分状态变量未知的问题，研究了基于观测器与加幂积分方法的总量一致性控制方法。第 5 章针对执行器故障条件下的一致性控制问题，提出了包含执行器故障的多机器人协同容错控制方法。第 6 章以灌装生产设备为对象，研究了灌装过程中多电机牵引总量一致性控制方法。第 7 章针对多电机协同控制问题，研究了分布式协同策略。第8章是本书的总结与展望。
本书的出版得到了诸多支持与帮助。其中：米林参与了第 5 章的编写工作，殷晓飞参与了第 7 章的编写工作，肖明杰、张乾、赵鹏娟、肖凡参与了全书文字的校对工作。书中还引用或摘录了其他研究者的研究成果，在参考文献中均予以列出，在此向他们表示衷心的感谢。若有遗漏或引用不当，敬请批评指正。
由于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在不妥之处，敬请广大读者批评指正。
作 者
2019年3月
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