[發(fā)明專(zhuān)利]主軸轉(zhuǎn)速的控制方法、裝置、縫紉機(jī)和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010884836.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111900906B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙富;朱衛(wèi)光;石常興;邢少鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京大豪工縫智控科技有限公司;北京大豪科技股份有限公司;諸暨興大豪科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/00
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/00;H02P21/13
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

1.一種主軸轉(zhuǎn)速的控制方法，其特征在于，應(yīng)用于縫紉機(jī)，所述方法包括：

獲取電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和初始時(shí)刻的實(shí)際觀測(cè)轉(zhuǎn)速；

根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)模型、所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和所述電機(jī)在初始時(shí)刻的實(shí)際觀測(cè)轉(zhuǎn)速，獲取所述電機(jī)的負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值；

獲取所述電機(jī)的實(shí)際輸出力矩；

根據(jù)所述實(shí)際輸出力矩、轉(zhuǎn)速觀測(cè)模型和所述負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，獲取所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值；

根據(jù)所述負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，獲取所述電機(jī)的電流環(huán)的電流補(bǔ)償值；

對(duì)所述實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值進(jìn)行濾波，得到濾波后的轉(zhuǎn)速估計(jì)值；

根據(jù)電機(jī)的期望速度指令和所述濾波后的轉(zhuǎn)速估計(jì)值，獲取所述電機(jī)的電流環(huán)的期望輸入電流；

根據(jù)所述電流環(huán)的期望輸入電流和所述電流補(bǔ)償值，得到所述電機(jī)的實(shí)際輸出力矩；

根據(jù)所述實(shí)際輸出力矩，控制所述電機(jī)輸出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速至所述主軸；

所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)模型為：

上式中，為負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，K_p為比例增益，K_I為積分增益，J為主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，l₂為預(yù)設(shè)參數(shù)，ω_r為實(shí)際轉(zhuǎn)速，為實(shí)際觀測(cè)轉(zhuǎn)速，為積分表達(dá)式；

所述轉(zhuǎn)速觀測(cè)模型為：

上式中，為第k次實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值，J為主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，t_s為電機(jī)的電流環(huán)的采樣周期，B為阻尼系數(shù)，T_e為實(shí)際輸出力矩，為負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，為第k-1次實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值。

2.一種主軸轉(zhuǎn)速的控制裝置，其特征在于，包括負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器、轉(zhuǎn)速觀測(cè)器、速度控制器和電流控制器；

所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器用于獲取縫紉機(jī)的電機(jī)的負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值；

所述轉(zhuǎn)速觀測(cè)器用于獲取所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值；

所述速度控制器用于根據(jù)所述實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值，輸出電流環(huán)的期望輸入電流至所述電流控制器；

所述電流控制器用于輸出實(shí)際輸出力矩至所述電機(jī)，以控制所述電機(jī)輸出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速至所述縫紉機(jī)的主軸；

所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器具體用于獲取所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和初始時(shí)刻的實(shí)際觀測(cè)轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器、所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和所述電機(jī)在初始時(shí)刻的實(shí)際觀測(cè)轉(zhuǎn)速，獲取所述電機(jī)的負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值；

所述轉(zhuǎn)速觀測(cè)器具體用于獲取所述電機(jī)的實(shí)際輸出力矩；根據(jù)所述實(shí)際輸出力矩、所述轉(zhuǎn)速觀測(cè)器和所述負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，獲取所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值；

所述速度控制器具體用于根據(jù)所述負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，獲取所述電機(jī)的電流環(huán)的電流補(bǔ)償值；對(duì)所述實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值進(jìn)行濾波，得到濾波后的轉(zhuǎn)速估計(jì)值；根據(jù)電機(jī)的期望速度指令和所述濾波后的轉(zhuǎn)速估計(jì)值，獲取所述電機(jī)的電流環(huán)的期望輸入電流；

所述電流控制器具體用于根據(jù)所述電流環(huán)的期望輸入電流和所述電流補(bǔ)償值，得到所述電機(jī)的實(shí)際輸出力矩；根據(jù)所述實(shí)際輸出力矩，控制所述電機(jī)輸出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速至所述主軸；

所述負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器還具體用于：

上式中，為負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，K_p為比例增益，K_I為積分增益，J為主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，l₂為預(yù)設(shè)參數(shù)，ω_r為實(shí)際轉(zhuǎn)速，為實(shí)際觀測(cè)轉(zhuǎn)速，為積分表達(dá)式；

所述轉(zhuǎn)速觀測(cè)器具體用于：

上式中，為第k次實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值，J為主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，t_s為電機(jī)的電流環(huán)的采樣周期，B為阻尼系數(shù)，T_e為實(shí)際輸出力矩，為負(fù)載力矩?cái)_動(dòng)估計(jì)值，為第k-1次實(shí)際轉(zhuǎn)速估計(jì)值。

3.一種縫紉機(jī)，其特征在于，包括：電機(jī)、與電機(jī)連接的主軸以及上述主軸轉(zhuǎn)速的控制裝置，所述主軸轉(zhuǎn)速的控制裝置用于執(zhí)行權(quán)利要求1所述的主軸轉(zhuǎn)速的控制方法。

4.一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述可讀存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的主軸轉(zhuǎn)速的控制方法。