[發明專利]在線識別慣量比的系統及方法

有效

• 申請號: 201410329070.1
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104124908B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 姚虹;周兆勇;徐飛鵬
• 申請（專利權）人: 深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 陸軍

1.一種在線識別慣量比的系統，其特征在于：包括采樣單元、第一計算單元以及第二計算單元，其中：所述采樣單元，用于在伺服電機啟動或反向時，以固定的采樣時間采集多個伺服電機的轉速及對應的電流；所述第一計算單元，用于根據所述電流計算電磁轉矩，每一電流對應一個電磁轉矩，并以所述采集的轉速及計算獲得的電磁轉矩迭代計算辨識向量；所述第二計算單元，用于根據所述辨識向量計算慣量比；

所述第一計算單元計算的辨識向量為：并通過以下計算式迭代計算所述辨識向量：其中ψ(k-1)＝[y(k-1) T_e(k-1) -1]^T，且y為采樣獲得的伺服電機轉速，T_e為電磁轉矩，B為摩擦系數，T_s為采樣時間，T_l為負載轉矩，J為電機與負載慣量和，β為遞推可變增益。

2.根據權利要求1所述的在線識別慣量比的系統，其特征在于：所述遞推可變增益其中λ為大于0的常數。

3.根據權利要求1或2所述的在線識別慣量比的系統，其特征在于：所述第一計算單元包括數據轉換子單元和浮點數運算子單元，其中：所述數據轉換子單元用于將采樣的伺服電機的轉速及對應的電流轉換為16進制表示的冪級數，并將每一所述冪級數轉換為自定義數據結構，所述自定義數據結構包括浮點數拆分后字符數組、浮點數有效位長度、浮點數冪級數、浮點數正負四個定義變量；所述浮點數運算子單元使用所述自定義數據結構代替浮點數并代入相應計算式完成運算。

4.根據權利要求1所述的在線識別慣量比的系統，其特征在于：所述第二計算單元還用于根據所述辨識向量計算負載轉矩；所述系統還包括補償計算單元，用于根據所述負載轉矩進行正向摩擦補償和反向摩擦補償。

5.一種在線識別伺服慣量比的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(a)在伺服電機啟動或反向時，以固定的采樣時間采集該伺服電機的多個轉速及對應的電流；

(b)根據所述電流計算電磁轉矩，每一電流對應一個電磁轉矩，并以所述采集的轉速及計算獲得的電磁轉矩迭代計算辨識向量；

(c)根據所述辨識向量計算慣量比；

所述步驟(b)中，所述辨識向量為：且該辨識向量通過以下計算式迭代計算：其中ψ(k-1)＝[y(k-1) T_e(k-1) -1]^T，且y為伺服電機轉速，T_e為電磁轉矩，B為摩擦系數，T_s為采樣時間，T_l為負載轉矩，J為電機與負載慣量和，β為遞推可變增益。

6.根據權利要求5所述的在線識別伺服慣量比的方法，其特征在于：所述遞推可變增益其中λ為大于0的常數。

7.根據權利要求5或6所述的在線識別伺服慣量比的方法，其特征在于：所述步驟(b)包括以下步驟：

(b1)將采樣的伺服電機的轉速及對應的電流轉換為16進制表示的冪級數；

(b2)將每一所述冪級數轉換為自定義數據結構，所述自定義數據結構包括浮點數拆分后字符數組、浮點數有效位長度、浮點數冪級數、浮點數正負四個定義變量；

(b3)使用所述自定義數據結構代替浮點數并代入相應計算式完成運算。

8.根據權利要求5所述的在線識別伺服慣量比的方法，其特征在于：所述步驟(c)包括：根據所述辨識向量計算負載轉矩；所述步驟(c)之后包括：根據所述負載轉矩進行正向摩擦補償和反向摩擦補償。