[發明專利]負載參數辨識方法、控制系統、裝置及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202010019469.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111162721A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 吳遠
• 申請（專利權）人: 深圳易能電氣技術股份有限公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 魏蘭

本發明公開了一種負載參數辨識方法，包括以下步驟：獲取電機轉速和電機輸出電流，計算電機加速度和電機輸出轉矩，而后基于所述電機轉速，判斷所述電機的運行方向，接下來基于確定的運行方向，所述電機加速度、所述電機輸出轉矩以及遞推最小二乘法，遞推得到系統慣量和負載轉矩，然后對所述系統慣量和所述負載轉矩進行異常值處理，最后基于異常處理后的所述系統慣量和所述負載轉矩，更新系統控制參數。本發明還公開了一種裝置、控制系統及可讀存儲介質。針對正反兩個方向上負載特性差異較大的控制系統分別辨識出正反系統慣量和負載轉矩，并進行數據異常處理，從而提升了控制效果。

技術領域

本發明涉及機器學習技術領域，尤其涉及一種負載參數辨識方法、控制系統、裝置及可讀存儲介質。

背景技術

機器人、智能化控制技術、數控技術已在各行各業中廣泛應用，其驅動和控制主要都依靠伺服系統來執行，所以在現代自動化系統中，伺服系統已經成為不可缺少的關鍵環節。

當前絕大多數伺服系統都采用PI或PID控制器。由于永磁同步伺服系統具有對外在擾動信號敏感的特點，比如伺服系統性能容易受到負載轉動慣量和負載轉矩變化的影響，所以為了在不同系統參數下伺服系統都能具有良好的動靜態性能，需對其控制器參數進行適當調整。目前，伺服系統參數整定過程主要由技術人員手動完成，而手動整定過程是非常繁瑣復雜的，而且往往要求技術人員具備專門的知識，這對伺服系統的增益調試和應用是極其不利的。伺服增益一鍵式自整定功能就顯得十分重要。

現有的轉動慣量辨識方法可分為兩大類，第一類為離線轉動慣量辨識方法，主要有直接計算法，加減速法，人工規劃的方法；另一類為在線轉動慣量辨識方法，主要有遞推最小二乘法，朗道觀測器法，卡爾曼濾波法，模型參考自適應法，其中，遞推最小二乘法具有較好的優勢，它算法相對簡單，計算工作量較小，遞推最小二乘法收斂可靠，收斂速度快，適用范圍廣。但是，伺服系統中系統運動方向存在正向和反向，如果兩個方向運動采用相同的控制器參數，或者利用遞推最小二乘法計算得到的數據異常，都會導致系統性能下降。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種負載參數辨識方法、控制系統、裝置及可讀存儲介質，旨在解決現有基于遞推最小二乘法的轉動慣量辨識方法，未進行數據異常處理，導致系統性能下降的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種負載參數辨識方法，應用于控制系統，其特征在于，所述的負載參數辨識方法包括以下步驟：

獲取電機轉速和電機輸出電流，計算電機加速度和電機輸出轉矩；

基于所述電機轉速，判斷所述電機的運行方向，其中，所述運行方向包括正向運行和反向運行；

基于確定的運行方向，所述電機加速度、所述電機輸出轉矩以及遞推最小二乘法，遞推得到系統慣量和負載轉矩，其中，所述系統慣量包括正向系統慣量和反向系統慣量，負載轉矩包括系統正向負載轉矩和反向負載轉矩；

對所述系統慣量和所述負載轉矩進行異常值處理；

基于異常處理后的所述系統慣量和所述負載轉矩，更新系統控制參數。

進一步地，在一實施方式中，所述獲取電機轉速和電機輸出電流，計算電機加速度和電機輸出轉矩的步驟包括：

基于預設采樣周期獲取電機轉速，并基于電流傳感器獲取電機輸出電流；

基于所述電機轉速計算所述電機加速度；

基于所述電機輸出電流以及預設電機轉矩系數，計算得到所述電機輸出轉矩。

進一步地，在一實施方式中，所述對所述系統慣量和所述負載轉矩進行異常值處理的步驟包括：

分別確定所述系統慣量和所述負載轉矩是否滿足預設條件；