[發明專利]重載起動控制方法及系統

在審

• 申請號: 202110295477.7
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112953321A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 王天乙;黃建;張新華;王貫;宋志翌;陳愛峰;李曉斌;王傳澤;杜林奎;郭彥武
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種重載起動控制系統，其特征在于，所述重載起動控制系統包括模擬量采集模塊、多圈位置解算模塊、位置環控制模塊、速度環控制模塊和電流環控制模塊，該重載起動控制系統還具有第一工作狀態和第二工作狀態，其中：

當重載起動控制系統在第一工作狀態下時：

模擬量采集模塊用于采集旋轉變壓器和電流傳感器輸出的信號，其中，旋轉變壓器輸出的信號包括電機轉速信號和電機位置信號；

多圈位置解算模塊用于對模擬量采集模塊第一次采集得到的電機位置信號進行多圈累積計算，將旋轉變壓器單圈計數轉化為多圈連續計數，以獲取各采樣時刻的多圈連續計數位置信號；

位置環控制模塊用于將模擬量采集模塊第一次采集得到的電機位置信號與當前時刻的多圈連續計數位置信號進行作差并將作差得到的差值進行比例控制后輸出；

速度環控制模塊用于將模擬量采集模塊第一次采集得到的電機位置信號與當前時刻的多圈連續計數位置信號的差值進行前饋量計算得到位置差值前饋控制量、以及計算當前時刻位置環控制模塊的輸出量與當前時刻電機轉速信號的差值并將該差值分別進行比例和積分運算得到比例和積分運算量、以及基于所述前饋控制量、比例和積分運算量計算第一速度環控制量；

電流環控制模塊用于計算速度環控制模塊輸出的第一速度環控制量與當前時刻電流傳感器輸出的信號的差值得到當前時刻電流環控制差值、以及對所述當前時刻電流環控制差值進行比例和積分運算得到比例和積分運算量、并基于比例和積分運算量計算電流環控制輸出量；

當重載起動控制系統在第二工作狀態下時，

模擬量采集模塊用于采集旋轉變壓器和電流傳感器輸出的信號，其中，旋轉變壓器輸出的信號包括電機轉速信號和電機位置信號；

速度環控制模塊用于計算外部輸入的速度指令與當前時刻電機轉速信號的差值并將該差值分別進行比例和積分運算得到比例和積分運算量、以及基于所述比例和積分運算量計算第二速度環控制量；

電流環控制模塊用于計算速度環控制模塊輸出的第二速度環控制量與當前時刻電流傳感器輸出的信號的差值得到當前時刻電流環控制差值、以及對所述當前時刻電流環控制差值進行比例和積分運算得到比例和積分運算量、并基于比例和積分運算量計算電流環控制輸出量。

2.根據權利要求1所述的一種重載起動控制系統，其特征在于，所述電流傳感器輸出的信號為電機三相電流信號。

3.根據權利要求1或2所述的一種重載起動控制系統，其特征在于，所述旋轉變壓器包括轉動部分和固定部分，其中，轉動部分與電機輸出軸固連，固定部分與電機定子固連；電流傳感器采用霍爾效應原理，串聯接入電機三相繞組引出線中。

4.根據權利要求1所述的一種重載起動控制系統，其特征在于，各采樣時刻的多圈連續計數位置信號采用下式得到；

S(n)＝S(n-1)+SP(n)；

SP(n)＝P(n)-P(n-1)–180，其中P(n)–P(n-1)大于180度；

SP(n)＝P(n)–P(n-1)+180，其中P(n)–P(n-1)小于負180度；

式中，S(n)為第n次采樣后累計的多圈位置信號；S(n-1)為第n-1次采樣后累計的多圈位置信號；SP(n)為第n次采樣點位置與n-1采樣點位置偏差量，P(n)和P(n-1)分別為第n次和第n-1次采樣得到的電機位置信號。

5.根據權利要求4所述的一種重載起動控制系統，其特征在于，所述位置環控制模塊通過下式將作差得到的差值進行比例控制后輸出：

Kpp×(S(1)–S(i))；

其中，Kpp為位置環比例控制器系數；S(1)為第一次采集得到的電機位置信號；S(i)為當前時刻的多圈連續計數位置信號。