[發明專利]基于脈沖驅動型電機的平滑加速控制方法和系統

有效

• 申請號: 201710517898.3
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107092238B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 張天儀
• 申請（專利權）人: 深圳學泰科技有限公司
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 廣東深宏盾律師事務所 44364
• 代理人: 黃浩

1.一種基于脈沖驅動型電機的平滑加速控制方法，其特征在于，包括：獲取工作任務；計算脈沖驅動型電機以平滑加速方式完成所述工作任務對應的加速變量；初始化所述加速變量；將初始化后的加速變量帶入預設的電機速度控制模型，以控制所述脈沖驅動型電機完成所述工作任務的速度變化；在獲取工作任務的步驟之前，還包括：獲取脈沖驅動型電機加速過程的加速曲線；對所述加速曲線求積分獲得位移對時間的位移量函數；獲取脈沖驅動型電機對應的脈沖當量；通過所述脈沖當量對位量進行均分，利用所述位移量函數獲得時間數列；通過泰勒多項式對時間數列展開進行簡化，以獲得時間序列簡化式；根據電機加速過程中時間與控制器頻率以及分頻系數之間的關系以及時間序列簡化式，推算出電機速度控制模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速變量包括脈沖當量、脈沖總數、最大速度、分頻系數、加速度系數；所述初始化加速變量的步驟包括：根據最大速度以及分頻系數計算分頻器最小值；根據加速度系數、脈沖當量以及分頻系數計算當前分頻器值；對當前脈沖數、加速脈沖數置零并將剩余脈沖數的數量設置為脈沖總數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將初始化后的加速變量帶入預設的電機速度控制模型，以控制所述脈沖驅動型電機完成所述工作任務的速度變化的步驟，包括：步驟S1，獲取剩余脈沖數，并判斷所述剩余脈沖數是否為最后一個脈沖；若是，則進入步驟S2，觸發脈沖，控制脈沖驅動型電機停止工作；若否，則進入步驟S3，觸發脈沖，并更新當前脈沖數、當前分頻器值、加速脈沖數；步驟S4，判斷所述剩余脈沖數是否小于當前脈沖數，若否，則進入步驟S5，控制脈沖驅動型電機加速工作，觸發脈沖并更新當前脈沖數以及當前分頻器值；步驟S6，重復上述步驟S5，直到當前分頻器值小于等于分頻器最小值，并獲得當前脈沖數以及加速脈沖數；步驟S7，控制脈沖驅動型電機勻速工作，觸發脈沖并更新當前脈沖數以及剩余脈沖數； S8，重復上述步驟S7，直到當前剩余脈沖數小于加速脈沖總數； S9，控制脈沖驅動型電機減速工作，觸發脈沖并更新當前分頻器值； S10，重復上述步驟S9，直到剩余脈沖數為零，進入步驟S2。

4.根據權利要求1至3任意一項所述的方法，其特征在于，所述電機速度控制模型包含：其中，c為分頻器值，f為速度控制頻率，α為脈沖當量， k為加速系數。

5.一種基于脈沖驅動型電機的平滑加速控制系統，其特征在于，包括如下模塊：任務獲取模塊，用于獲取工作任務；變量計算模塊，用于計算脈沖驅動型電機以平滑加速方式完成所述工作任務對應的加速變量；初始化模塊，用于初始化所述加速變量；速度控制模塊，用于將初始化后的加速變量帶入預設的電機速度控制模型，以控制所述脈沖驅動型電機完成所述工作任務的速度變化。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述加速變量包括脈沖當量、脈沖總數、最大速度、分頻系數、加速度系數，所述初始化模塊包括：第一計算模塊，用于根據最大速度以及分頻系數計算分頻器最小值；第二計算模塊，用于根據加速度系數、脈沖當量以及分頻系數計算當前分頻器值；數據設置模塊，用于對當前脈沖數、加速脈沖數置零并將剩余脈沖數的數量設置為脈沖總數。

7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：曲線獲取模塊，用于獲取脈沖驅動型電機加速過程的加速曲線；函數獲取模塊，用于對所述加速曲線求積分獲得位移對時間的位移量函數；脈沖當量獲取模塊，用于獲取脈沖驅動型電機對應的脈沖當量；數列獲取模塊，通過所述脈沖當量對位量進行均分，利用所述位移量函數獲得時間數列；序列簡化模塊，用于通過泰勒多項式對時間數列展開進行簡化，以獲得時間序列簡化式；模型推算模塊，用于根據電機加速過程中時間與控制器頻率以及分頻系數之間的關系以及時間序列簡化式，推算出電機速度控制模型。