[發明專利]用于控制電機的方法和設備

有效

• 申請號: 201610509444.7
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107565877B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 徐勇
• 申請（專利權）人: 施耐德電氣工業公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝

本公開的各種實施例提供了用于控制電機的方法和設備，方法包括：向電機輸入隨時間變化的速度指令信號以及速度激勵信號，以用于辨識電機的轉動慣量，其中，電機輸出的實際轉速與速度指令信號以及速度激勵信號相關聯并且速度激勵信號還用于附加地、至少部分地改變電機的實際轉速的加速度；以及基于辨識出的轉動慣量，調整對電機的控制。

技術領域

本公開的各種實施例總體上涉及自動控制領域，并更為具體地涉及用于控制電機的方法及設備。

背景技術

在當前的電機(尤其是伺服電機)的速度控制系統中，通常通過實時地辨識電機系統的轉動慣量來實時地調節速度環的增益，以優化對電機轉速的控制。這一動態的實時的轉動慣量的辨識以及對電機的調節能夠在例如負載及轉動慣量發生變化的情況下保持速度環的穩定。因此，速度控制環的性能非常依賴于對于電機轉動慣量的辨識的精度和魯棒性。

然而，根據現有的轉動慣量辨識方案所辨識出的轉動慣量的精度往往不高，在有些情況下甚至與實際值相差甚遠。這將影響到電機控制的性能。

發明內容

本公開的第一方面提供一種用于控制電機的方法，包括：向電機輸入隨時間變化的速度指令信號以及速度激勵信號，以用于辨識電機的轉動慣量，其中電機輸出的實際轉速與速度指令信號以及速度激勵信號相關聯，并且速度激勵信號還用于附加地、至少部分地改變電機的實際轉速的加速度；以及基于辨識出的轉動慣量，調整對電機的控制。

本公開的第二方面提供一種用于控制電機的設備，包括：速度信號產生裝置，被配置為向電機輸入隨時間變化的速度指令信號以及速度激勵信號，以用于辨識電機的轉動慣量，其中電機輸出的實際轉速與速度指令信號以及速度激勵信號相關聯，并且速度激勵信號還用于附加地、至少部分地改變電機的實際轉速的加速度；以及電機調節裝置，被配置為基于辨識出的轉動慣量，來調整對電機的控制。

通過根據本公開實施例的方法及設備，可以解決在電機的加速度過低或過高而導致加速電流噪聲過大的情況下對轉動慣量的辨識不準確的問題，并進而通過辨識出的更為準確的轉動慣量來進一步改善在電機的整個加速或減速過程中控制系統的整體性能，以例如實現更小的電機抖動、以及更好的轉速跟隨。

應當理解，發明內容部分并非旨在標識本公開的實施例的關鍵或重要特征，亦非旨在用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的描述變得容易理解。

附圖說明

通過對附圖中的示例實施例的描述，本公開的特征和優點將易于理解，在附圖中：

圖1示出了根據本公開實施例的用于控制電機的系統的示意圖；

圖2示出了根據本公開實施例的用于控制電機的方法的流程圖；

圖3示出了根據本公開實施例的速度指令信號和速度激勵信號的示例性信號圖；

圖4示出了根據本公開另一實施例的速度指令信號和速度激勵信號的示例性信號圖；

圖5示出了根據本公開又一實施例的速度指令信號、速度激勵信號、以及參考速度指令信號的示例性信號圖；以及

圖6示出了根據本公開實施例的用于控制電機的設備的框圖。

在所有附圖中，相同或相似參考數字表示相同或相似元素。

具體實施方式

現在將參考一些示例實施例描述本公開的原理?？梢岳斫?，這些實施例僅出于說明并且幫助本領域的技術人員理解和實施本公開的目的而描述，而非建議對于本公開的范圍的任何限制。在此描述的本公開的內容可以以下文描述的方式之外的各種方式實施。