[發(fā)明專利]電機的力矩和電流的比例關系標定方法、系統及終端設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810043838.7
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN110045279B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 熊友軍;董浩;王岳嵩;趙明國
• 申請（專利權）人: 深圳市優(yōu)必選科技有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

1.一種電機的力矩和電流的比例關系標定方法，其特征在于，基于標定機構實現，所述標定機構包括所述電機、剛性桿和質量塊，所述電機與所述剛性桿相連，所述剛性桿與所述質量塊相連，所述剛性桿的中軸與所述電機的輸出軸的中軸交叉并相互垂直，所述質量塊的重心與所述剛性桿的中軸重合；

所述電機的力矩和電流的比例關系標定方法包括：

控制所述電機的輸出軸帶動所述質量塊以預設速度按照第一預設移動軌跡轉動，并采集轉動過程中的第一電機電流；

控制所述電機的輸出軸帶動所述質量塊以所述預設速度按照第二預設移動軌跡轉動，并采集轉動過程中的第二電機電流，所述第二預設移動軌跡與所述第一預設移動軌跡重合且方向相反；

計算所述電機按照所述第一預設移動軌跡轉動時的第一電機力矩；

計算所述電機按照所述第二預設移動軌跡轉動時的第二電機力矩；

基于動力學公式計算轉動慣量；

根據所述轉動慣量，得到所述第一電機力矩與所述第二電機力矩之和對應的力矩時間函數曲線；

根據采集的所述第一電機電流和所述第二電機電流，得到所述第一電機電流與所述第二電機電流之和對應的電流時間函數曲線；

基于線性最小二乘擬合算法，得到所述力矩時間函數曲線和所述電流時間函數曲線之間的比例關系。

2.如權利要求1所述的電機的力矩和電流的比例關系標定方法，其特征在于，所述第一預設移動軌跡為：

所述第二預設移動軌跡為：

其中，θ₁為第一轉動角度，θ₂為第二轉動角度，θ為基準轉動角度，A為最大轉動角度，t為轉動時間，T為預設周期。

3.如權利要求2所述的電機的力矩和電流的比例關系標定方法，其特征在于，所述計算所述電機按照所述第一預設移動軌跡轉動時的第一電機力矩，包括：

其中，τ₁為所述第一電機力矩，m為所述質量塊的質量，r為所述質量塊的重心至所述輸出軸的中軸的垂直距離，為θ對t的二次導數，g為重力加速度，τ_f為摩擦力矩；

所述計算所述電機按照所述第二預設移動軌跡轉動時的第二電機力矩，包括：

其中，τ₂為所述第二電機力矩。

4.如權利要求3所述的電機的力矩和電流的比例關系標定方法，其特征在于，所述力矩時間函數曲線為：

所述電流時間函數曲線為：

其中，k為所述比例關系，I₁為所述第一電機電流，I₂為所述第二電機電流。

5.一種電機的力矩和電流的比例關系標定系統，其特征在于，基于標定機構實現，所述標定機構包括所述電機、剛性桿和質量塊，所述電機與所述剛性桿相連，所述剛性桿與所述質量塊相連，所述剛性桿的中軸與所述電機的輸出軸的中軸交叉并相互垂直，所述質量塊的重心與所述剛性桿的中軸重合；

所述電機的力矩和電流的比例關系標定系統包括：

第一轉動控制模塊，用于控制所述電機的輸出軸帶動所述質量塊以預設速度按照第一預設移動軌跡轉動，并采集轉動過程中的第一電機電流；

第二轉動控制模塊，用于控制所述電機的輸出軸帶動所述質量塊以所述預設速度按照第二預設移動軌跡轉動，并采集轉動過程中的第二電機電流，所述第二預設移動軌跡與所述第一預設移動軌跡重合且方向相反；

第一力矩計算模塊，用于計算所述電機按照所述第一預設移動軌跡轉動時的第一電機力矩；

第二力矩計算模塊，用于計算所述電機按照所述第二預設移動軌跡轉動時的第二電機力矩；

轉動慣量計算單元，用于基于動力學公式計算轉動慣量；

力矩曲線獲取單元，用于根據所述轉動慣量，得到所述第一電機力矩與所述第二電機力矩之和對應的力矩時間函數曲線；

電流曲線獲取單元，用于根據采集的所述第一電機電流和所述第二電機電流，得到所述第一電機電流與所述第二電機電流之和對應的電流時間函數曲線；

比例關系獲取單元，用于基于線性最小二乘擬合算法，得到所述力矩時間函數曲線和所述電流時間函數曲線之間的比例關系。