[發(fā)明專(zhuān)利]一種電機(jī)的控制方法及控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811587802.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111435823B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彥超;曲道奎;宋吉來(lái);胡俊;李穎;王羽瑾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/14
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/14;H02P21/22;H02P27/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本申請(qǐng)涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)一種電機(jī)的控制方法及控制系統(tǒng)，包括：電機(jī)勵(lì)磁之后，檢測(cè)并獲取所述電機(jī)的直軸電感和交軸電感；根據(jù)電流環(huán)傳遞函數(shù)建立所述電機(jī)的電流環(huán)傳遞函數(shù)模型；根據(jù)預(yù)設(shè)公式計(jì)算所述電機(jī)的定子電感；根據(jù)所述定子電感和所述電流環(huán)傳遞函數(shù)模型確定所述電機(jī)輸出的PWM頻率；根據(jù)所述頻率對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行矢量控制。這一過(guò)程中可根據(jù)電感值的不同對(duì)PWM輸出頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，以對(duì)電機(jī)電流紋波進(jìn)行抑制，達(dá)到提高控制電機(jī)的效果及降低電機(jī)電流紋波的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)的控制方法及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

最年來(lái)，在無(wú)人車(chē)、無(wú)人機(jī)、協(xié)作機(jī)器人、服務(wù)型機(jī)器人等技術(shù)的發(fā)展下，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，其中，低壓伺服電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越發(fā)的廣闊。不同領(lǐng)域中對(duì)電機(jī)自身的特性也會(huì)有不同的要求，例如協(xié)作機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等中安裝的電機(jī)一般要求體積小、功率密度高、低速高扭矩或者高轉(zhuǎn)速等性能。在這種應(yīng)用需求下空心杯電機(jī)以其高功率密度、高轉(zhuǎn)速、低慣量的特點(diǎn)應(yīng)用越發(fā)的廣泛。

現(xiàn)有的低壓伺服電機(jī)，特別是電感較小的空心杯電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)PWM頻率為10KHZ-20KHZ，一些可以達(dá)到40KHZ，由于驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)電感電機(jī)缺乏自動(dòng)辨識(shí)功能，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器只能以用戶(hù)設(shè)定的固定參數(shù)運(yùn)行，由于空心杯電機(jī)相比永磁式轉(zhuǎn)子的無(wú)刷直流電機(jī)電感電機(jī)小很多，以同樣PWM頻率控制空心杯電機(jī)就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)電流紋波過(guò)大，直接導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載能力不足以及影響電機(jī)壽命。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電機(jī)的控制方法及控制系統(tǒng)空，以解決現(xiàn)有技術(shù)中PWM頻率控制空心杯電機(jī)時(shí)電機(jī)電流紋波過(guò)大，導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載能力不足以及影響電機(jī)壽命的問(wèn)題。

本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面提供了一種電機(jī)的控制方法，所述電機(jī)的控制方法包括：

電機(jī)勵(lì)磁之后，檢測(cè)并獲取所述電機(jī)的直軸電感和交軸電感；

根據(jù)電流環(huán)傳遞函數(shù)建立所述電機(jī)的電流環(huán)傳遞函數(shù)模型；

根據(jù)預(yù)設(shè)公式計(jì)算所述電機(jī)的定子電感；

根據(jù)所述定子電感和所述電流環(huán)傳遞函數(shù)模型確定所述電機(jī)輸出的PWM頻率；

根據(jù)所述頻率對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行矢量控制。

可選地，所述檢測(cè)并獲取所述電機(jī)的直軸電感，包括：

通過(guò)逆變器向電機(jī)施加一個(gè)固定的空間矢量電壓；

待所述電機(jī)的電流在所述空間矢量電壓下達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，記錄所述電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間t_d；

根據(jù)永磁同步電機(jī)電壓方程以及預(yù)設(shè)的所述電流與時(shí)間t_d的關(guān)系計(jì)算所述電機(jī)的直軸電感L_d。

可選地，所述檢測(cè)并獲取所述電機(jī)的交軸電感，包括：

通過(guò)逆變器向電機(jī)施加固定的空間矢量電壓；

待所述電機(jī)的電流在所述空間矢量電壓下達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，記錄所述電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間t_q；

根據(jù)所述交流電感與所述空間矢量電壓所述以及預(yù)設(shè)的所述電流與時(shí)間t_q的關(guān)系計(jì)算所述電機(jī)的交軸電感L_q。

可選地，所述根據(jù)所述定子電感和所述電流環(huán)傳遞函數(shù)模型確定所述電機(jī)輸出的PWM頻率，包括：

獲取所述電機(jī)運(yùn)行時(shí)的相電勢(shì)；

由所述相電勢(shì)、所述定子電感和所述電流環(huán)傳遞函數(shù)模型計(jì)算所述電機(jī)輸出的PWM頻率。

可選地，在所述檢測(cè)并獲取所述電機(jī)的直軸電感和交軸電感之后還包括：