[發明專利]直流電機等效電氣慣量參數識別系統及識別方法

有效

• 申請號: 201310317278.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103427736A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張懿;魏海峰;馮友兵
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種直流電機電流系統和控制方法，尤其涉及一種直流電機電流控制的等效電氣慣量參數識別系統及識別方法。

背景技術

直流電機電流控制必須采用閉環控制才能獲得優良的電流控制性能。只有對被控對象進行定性認識才能決定設計什么樣的控制器，只有對被控對象參數進行定量識別才能對控制器參數準確調整。目前，公知的現有技術中的控制器，如應用廣泛的PID（比例積分微分）控制器，并不是首先確定被控對象參數，而是直接采用試湊法或經驗法調整控制器比例控制參數、積分控制參數和微分控制參數。因此，控制器參數的調整比較盲目，直流電機電流控制系統的調試費時費力，電流控制性能難以滿足要求，有些甚至根本無法對電流進行控制。因此，直流電機電流控制時，如何識別等效電氣慣量參數，則是現有技術中有待解決的問題。

發明內容

本發明的目的所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提出一種直流電機等效電氣慣量參數識別系統及識別方法。

為了達到上述目的，本發明解決技術問題采取的技術方案是：

一種直流電機等效電氣慣量參數識別系統，由直流電壓源，功率驅動單元，直流電機，電流檢測傳感器和記錄儀器組成，其中直流電壓源的輸出端分別于功率驅動單元的輸入端、記錄儀器的一個輸入端連接，功率驅動單元的輸出端接直流電機的輸入端，直流電機的輸出端接電流傳感器的輸入端，電流檢測傳感器的輸出端接記錄儀器的另一個輸入端。

為了達到上述目的，本發明解決技術問題采取的另一個技術方案是：

本發明的直流電機等效電氣慣量參數識別系統的識別方法，包括下列步驟：

（1）采用直流電壓源輸出直流電壓；

（2）采用功率驅動單元接收所述直流電壓輸出激勵電壓；

（3）采用直流電機接收所述激勵電壓產生電流；

（4）采用電流檢測傳感器測量直流電機得到電流信號；

（5）采用記錄儀器接收所述直流電壓和電流信號，并建立電流與時間的坐標系和直流電壓與時間的坐標系；

（6）將直流電壓幅值M除以電流信號穩態幅值C，得到直流電機等效電氣阻抗參數R；

(7)測量在電流輸出信號穩態幅值的0.632倍處的時間軸上坐標值T；

（8）將時間值T和等效電氣阻抗參數R相乘，得到直流電機等效電氣慣量參數B。

上述步驟（1）所述的直流電壓源輸出直流電壓的幅值與直流電機的額定電壓相等。

上述步驟（3）所述的產生電流的過程中，保持直流電機轉子靜止不動。

本發明的優點和有益效果主要是：

本發明能在直流電機電流控制設計和調試時不僅可以節省精力和時間，而且可獲得良好的靜態性能和動態性能。

附圖說明

圖1：本發明識別系統構成框圖；

圖2：本發明識別方法流程圖；

圖3：本發明輸出直流電壓圖；

圖4：本發明輸出電流信號圖；

圖中：101.直流電壓源，102.功率驅動單元，103.直流電機，104.電流檢測傳感器，105.記錄儀器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的一種直流電機等效電氣慣量參數識別系統及識別方法作進一步的詳細說明。

如圖1所示為本發明的直流電機等效電氣慣量參數識別系統，包括直流電壓源101，功率驅動單元102，直流電機103，電流檢測傳感器104和記錄儀器105，其中直流電壓源101的輸出端分別于功率驅動單元102的輸入端、記錄儀器105的一個輸入端連接，功率驅動單元102的輸出端接直流電機103的輸入端，直流電機103的輸出端接電流傳感器104的輸入端，電流檢測傳感器104的輸出端接記錄儀器105的另一個輸入端。

結合圖1、圖2、圖3和圖4敘述本發明的直流電機等效電氣慣量參數識別系統的識別方法，包括下列步驟：

（1）采用直流電壓源101輸出直流電壓；

所述直流電壓源101輸出直流電壓的幅值與直流電機的額定電壓相等。

（2）采用功率驅動單元102接收所述直流電壓輸出激勵電壓；

（3）采用直流電機103接收所述激勵電壓產生電流；

所述產生電流的過程中，保持直流電機轉子靜止不動。

（4）采用電流檢測傳感器104測量直流電機103得到電流信號；

（5）采用記錄儀器105接收所述直流電壓和電流信號，并建立電流I與時間t的坐標系和直流電壓V與時間t的坐標系；