[發明專利]一種直流電機電流控制器參數自整定系統及方法

有效

• 申請號: 201710023912.4
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106773710B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 李世華;吳超;沈冬冬;李奇;曹為理;鄒金欣
• 申請（專利權）人: 東南大學;中國船舶重工集團公司第七一六研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 32250 江蘇永衡昭輝律師事務所
• 代理人: 王斌<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種新型直流電機電流控制器參數自整定的方法。針對現有技術中存在的自整定過程復雜和自整定效果不足的問題，提出了分為以下五步的技術方案：步驟一，在線指令規劃單元，為直流電機規劃出三段電樞電壓指令；步驟二，電機參數辨識單元，辨識出電機的電樞電阻、電樞電感和反電勢系數之值；步驟三，截止頻率估計單元，結合步驟二和截止頻率估計公式估計出電機的截止頻率；步驟四，電流控制器參數計算單元，根據電流控制器參數計算公式得到電流控制器參數；步驟五，電流控制器參數評價單元，給用戶微調參數的空間，保證獲得用戶滿意的電流階躍響應。本發明自整定過程簡單、容易實現，而且能夠由于充分利用了電機機理模型，并且加入了參數評價單元，自整定效果令用戶滿意。

技術領域

本發明涉及一種電機參數自整定的方法，具體涉及應用于直流電機電流控制器的參數自整定方法。

背景技術

智能化和高性能化是當今伺服技術發展的兩個重要特征。智能化是指用戶在使用伺服時，不需要或盡量少地進行參數設置、參數調節等工作，伺服驅動器產品能夠自行完成參數設置和參數調節。如果沒有智能化的相關技術，用戶需要自行調試驅動器或者由產品生產公司的工程人員去現場調試，其中耗費不少的時間和人力成本；而且手動整定的過程十分繁瑣復雜，速度哦伺服系統的控制參數在沒有進行良好的整定就投入用戶運行，導致伺服系統的性能沒有得到完整的發揮。如果能提升伺服產品的智能化技術，這樣將大大減少時間成本和勞動成本，為用戶使用伺服產品提供很大的方便。

在伺服系統參數自整定的技術領域內，目前比較成熟的現有技術主要有兩大類：第一類是基于經驗的自整定方案，具體是模擬工程師進行參數調節的過程，用一個參數尋優的過程和若干性能評價標準來完成自整定；第二類是基于模型的自整定方案，具體是先對電機進行機理建模，然后按照控制理論里的頻域校正相關方法來確定電機的具體控制參數。

第一類自整定方案的優點是自整定效果較好，表現為自整定得到的參數對應的電機性能較好，缺點是自整定耗費的時間過長，給用戶的使用體驗欠佳；第二類自整定方案的優點是自整定過程較快，不容易給用戶較差的使用體驗，缺點是自整定參數受電機模型的準確性影響很大，當電機模型的精度下降時，自整定得到的參數會與最佳性能對應的參數有較大的差距。

當今伺服產品的不斷發展要求電流控制器自整定技術能同時擁有自整定效果好和自整定過程較快的優點，使得用戶不僅能獲得較好的使用體驗，也能得到滿意的參數自整定效果。

發明內容

技術問題：

本發明提供了一種直流電機電流控制器參數自整定的方法，可大范圍應用于當今直流伺服產品的電流控制器參數自整定功能，與現有技術相比具有自整定過程簡單和自整定效果好的優點。

技術方案：

本發明所要解決的技術問題是為了改善現有伺服系統參數自整定技術的整定效果，縮短自整定技術的整定時間，提出了一種新型直流電機電流控制器參數自整定系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是。

一種直流電機電流控制器參數自整定系統，其特征在于，包括：

在線指令規劃單元，為直流電機規劃出三段電樞電壓指令；

電機參數辨識單元，在所述在線指令規劃單元規劃的三段電樞電壓指令時間內，分別測試并記錄電機的電樞電壓、電樞電流和轉速數據，按照直流電機參數辨識方程計算出電機的電樞電阻、電樞電感和反電勢系數之值；

截止頻率估計單元，根據所述電機參數識別單元計算出的電機的電樞電阻和電樞電感之值，結合截止頻率估計公式估計出電機的截止頻率；

電流控制器參數計算單元，根據所述電機參數識別單元計算出的電樞電阻、電樞電感參數和所述截止頻率估計單元得到的電機的截止頻率，根據電流控制器參數計算公式得到電流控制器參數。