[發(fā)明專利]一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310453122.1
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103699013B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許家群;張波
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 魏聿珠

1.一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法，其基于的硬件部分包括：輸入單元（1），高速數(shù)據(jù)處理單元（2），輸出單元（3）；其特征在于；輸入單元（1）獲取電機(jī)模型解算數(shù)據(jù)和模擬系統(tǒng)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)及時(shí)送給高速數(shù)據(jù)處理單元（2）；高速數(shù)據(jù)處理單元（2）對輸入單元（1）送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果實(shí)時(shí)的傳遞給輸出單元（3），輸出單元（3）輸出信號直接控制模擬功率負(fù)載和作為電機(jī)控制器的反饋信號。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法，其特征在于：高速處理器（2）需要的輸入數(shù)據(jù)包括電機(jī)模型解算數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)相電壓、相電流數(shù)據(jù)；其中，電機(jī)模型解算數(shù)據(jù)包括電機(jī)相電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、電機(jī)轉(zhuǎn)矩。?

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法，其特征在于：對數(shù)據(jù)處理包括對電機(jī)相電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、電機(jī)轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行線性預(yù)估、插值、補(bǔ)償。?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)線性預(yù)估構(gòu)建方法如下：首先計(jì)算出當(dāng)前解算完畢周期物理量的增量斜率，然后依據(jù)此增量斜率線性預(yù)估下一個(gè)模型解算周期該變量增量極值。?

y₁＇(n+1)=k(n)*Tm+y(n)?

其中，y(n)為第n個(gè)電機(jī)模型解算周期解算結(jié)果，y(n-1)為第n-1個(gè)電機(jī)模型解算周期解算的結(jié)果，Tm為電機(jī)模型解算周期，k(n)為?第n個(gè)電機(jī)模型解算周期解算結(jié)果的增量斜率，y₁′(n+1)為線性預(yù)估第n+1個(gè)電機(jī)模型解算周期解算完畢后電機(jī)模型解算結(jié)果，即為預(yù)估的一個(gè)極值點(diǎn)。?

另一個(gè)極值點(diǎn)求解公式為：?

y₂＇(n+1)=-k(n)*Tm+y(n)?

其中，y₂′(n+1)為線性預(yù)估第n+1個(gè)電機(jī)模型解算周期解算完畢后另一個(gè)極值。?

兩個(gè)極值點(diǎn)y₁′(n+1)，y₂′(n+1)確定了增量的極值范圍。?

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法，其特征在于：所述電機(jī)模型解算周期Tm中等時(shí)間間隔t插值m個(gè)節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)插值點(diǎn)數(shù)據(jù)增量的大小為Δy。?

Tm＝m*t?

Δy＝(y₁＇(n+1)-y(n))/m?。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法，其特征在于：需要根據(jù)實(shí)時(shí)采集相電壓數(shù)據(jù)和模擬功率回路反饋相電流數(shù)據(jù)決定插值數(shù)據(jù)增量方向；插值節(jié)點(diǎn)處增量方向采取直接測相電壓來判斷或者讀取給定PWM控制信號來判斷。?

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種有效提高電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真速度和精度的方法，其特征在于：讀取相電壓大小確定插值節(jié)點(diǎn)增量方向，增量方向判定公式如下：?

其中，sign_x(s)為插值節(jié)點(diǎn)處電機(jī)解算模型的增量方向，Ux為x相相電壓向量，x代表電機(jī)具體的某一相；H是相電壓大小的一個(gè)閥值，其值大小為電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)相電壓峰值的一半。?