现代电力传动系统误差的“认知-控制-利用”路径探索——亦师亦友：十年科研的同行成长

现代电力传动系统误差的“认知一控制一利用路径探索 一亦师亦友：十年科研的同行成长 汇报人：胡义华，鲁家栋单位:大连理工大学西北工业大学日期：2026年4月 引言与背景 01 汇报提纲 误差诱发机制与动态建模 误差协同抑制与在线补偿 03 误差资源化与系统群治理 04 全路径1.1核心主旨：探讨电力传动系统误差“认知一控制一利用” 行业背景与挑战：电力传动系统的现状与痛点 现实挑战 核心需求 应用场景：电动汽车、工业机器人、数控机床等、核心需求：高功率密度、高精度、高可靠性·系统要求：宽速域运行，适应复杂工况 ，现有方案无法兼顾精度、成本与动态适应性，复杂工况下的鲁棒性不足，难以满足高端应用需求·缺乏自适应机制，难以应对非线性误差干扰 1.2思维革新与层级化治理 探索误差从人“被动抑制对象”转变为“可利用资源”，实现高精度自适应控制 思维变革一一从“抑制”到“利用” 误差是蕴含系统信息的“资源” 研究系统群层面的误差调控机制，形成系统化、层级化的误差治理框架建立完整的误差“认知一控制一利用”闭环体系 引言与背景01 汇报提纲 误差诱发机制与动态建模 02 03误差协同抑制与在线补偿 误差资源化与系统群治理 04 电流误差产生的物理机理：多维度解析传感器误差源头 偏置误差、增益误差 机理分析 系统运行之初 系统长期运行 一旦电流传感器和运放调理电路的偏置增益误差同向叠加，增加不匹配度，降低系统性能。 一日电流传感器和运放调理电路的偏置、增益误差同向叠加，增加不匹配度，降低系统性能。 单电机误差的数学建模及影响解析 测量模型与影响推导 测量模型：imeas=k·itrue+f 偏置误差→dg轴电流基波频率波动 增益误差→dg轴电流二倍频波动 （研究现状）2.3测量误差消除方法 离线校正无法消除由系统运行温度而引起的测量误差且精度较低 ●影响： 内环一一电流、电压波动、外环一一转矩、转速脉动 缺点： 校正时间长、一直动态调节；有超调量；容易受到负载扰动、转速波动的影响 （研究现状）2.4测量误差消除方法 基于逆变器-相电流关联的传感器误差相互校正 相关关系： 优点： 校正过程可控，精度高支持运行过程中实时在线校正不受系统运行状态影响 2.5双电机误差传播 双电机系统中的误差耦合效应与校正标准离散性 双电机典型结构 2.6多电机系统中的误差耦合 多电机误差耦合的核心挑战与影响 调制区域受限 ，未校正子系统可用调制面积大幅缩小·极端情况：调制范围从100%降至50% 关键结论 误差耦合不仅降低单电机性能，更会通过系统群引发连锁反应，必须采用协同校正技术以维持系统稳定性。 引言与背景 01 汇报提纲 误差诱发机制与动态建模 误差协同抑制与在线补偿 03 误差资源化与系统群治理 04 3.1多点采样自校准方案 基于拓扑的轻量化高普适性电流采样误差自校准方法 传统电流采样校正方案 电流采样自校准方案 主处理单元计算负担重补偿结果抗扰动能力差方案普适性差 3.2双电机系统协同校正方案 基于子系统解耦与补偿系数修正的双电机双逆变器系统误差协同校正方法 基于载波正交的误差协同校正方法a 双电机双逆变器系统 协同校正及校正结果有效性校验难题 增益系数修正 子系统解耦采样 无需复杂观测器与数学运算 固定电流采样点设计更有利于实际应用 各子系统内存在的偏置误差、标定误差与随机误差校正问题各子系统间误差不一致，校正结果不统协同校正、共享控制策略设计问题 利用电流关系进行子系统内及之间误差协同校正 3.3虚拟采样时序准则下的误差校正方案 基于五段式/七段式空间电压矢量切换的电流采样误差校正方法 3.4固定点采样电流传感器误差校正方案 非参数依赖型固定点采样电流传感器误差校正方法 人为引入电流测量误差实验 3.5多精度未知电流传感器互相校正方案 基于检测电压注入的多电流传感器测量误差实时在线互校方法 基于检测电压注入的误差互校正方法 电流传感器互校正方案 校正基准建立难题 01 汇报提纲 误差诱发机制与动态建模 误差协同抑制与在线补偿 03 误差资源化与系统群治理 04 4.1视角转变：从“抑制”到“利用” 核心理念：将误差视为反映系统状态的特征信号，探索数据驱动的自适应控制 4.2引入误差的数据驱动新路径 通过带误差扰动的训练样本提升模型鲁棒性，实现动态工况下的稳定控制 引入神经网络的控制结构 误差注入驱动激发的反演辨识 由系统表现反推误差机理主动注入误差，激发动态响应轻量神经网络实现无位置运行为A/实时闭环控制提供新范式 4.3将误差作为评估系统健康关键指标 实现预测性维护，避免非计划停机，显著提升工业系统运行可靠性 4.6总结 核心贡献：构建“认知一控制一利用”闭环误差治理架构 围绕传感器误差研究展开，从机理认知、控制补偿到资源化利用，构建了一套完整的“认知一控制一利用”闭环体系，显著提升了系统性能与智能化水平。 闭环治理框架构建 治理成效与价值 ，成功构建了“认知一控制一利用”白的闭环误差治理框架，实现了从被动补偿到主动利用的跨越 感谢聆听！ 汇报人：鲁家栋胡义华 高性能精密制造全国重点实验室