一种节能性一体电气伺服控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种节能性一体电气伺服控制方法及系统，根据当前旋转速度数据、当前电流数据和当前位置数据，通过控制模型综合误差值、误差值总量和误差值变化率，得到待控制旋转速度数据、待控制电流数据和待控制位置数据，再进行对节能性一体伺服电机的控制，本发明专利技术通过实时的当前数据，综合3方面的情况，得到待控制量，使得待控制量随目标量与实际测量值的误差情况实时变化，解决了节能性一体伺服电机在非满功率运行及带电停止状态都处于恒功率状态，造成较大能量消耗的问题。造成较大能量消耗的问题。造成较大能量消耗的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种节能性一体电气伺服控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电机控制
，具体涉及一种节能性一体电气伺服控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前的节能性一体电气伺服控制方法采用某一部件(如控制杆)的作用能使系统所处的状态到达或接近某一预定值，并能将所需状态(所需值)和实际状态加以比较，依照它们的差别(有时是这一差别的变化率)来调节控制部件。
[0003]在目前的节能性一体电气伺服控制方法中，额定功率以内采用恒功率，额定功率以上基于速度/扭矩超额定值时超额定功率短期过载运行。而采用目前的节能性一体电气伺服控制方法，节能性一体伺服电机在非满功率运行及带电停止状态都处于恒功率状态，造成较大能量消耗。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种节能性一体电气伺服控制方法及系统解决了采用现有的节能性一体电气伺服控制方法，节能性一体伺服电机在非满功率运行及带电停止状态都处于恒功率状态，造成较大能量消耗的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种节能性一体电气伺服控制方法，包括以下步骤：
[0006]S1、对节能性一体伺服电机的转子角度进行采样，得到当前转子角度数据；
[0007]S2、对节能性一体伺服电机的两相线圈进行采样，得到当前电流数据；
[0008]S3、根据当前转子角度数据，得到节能性一体伺服电机的当前旋转速度数据和节能性一体伺服电机的当前位置数据；
[0009]S4、根据当前旋转速度数据、当前电流数据和当前位置数据，构建控制模型计算待控制旋转速度数据、待控制电流数据和待控制位置数据；
[0010]S5、根据待控制旋转速度数据、待控制电流数据和待控制位置数据，对节能性一体伺服电机进行控制。
[0011]进一步地，所述S3中得到节能性一体伺服电机的当前旋转速度数据的公式为：
[0012]v
t
＝θ
t
‑
θ
t
‑1[0013]其中，v
t
为节能性一体伺服电机的当前旋转速度数据，θ
t
′
为当前转子角度数据，θ
t
‑1为t
‑
1时刻采集的转子角度数据。
[0014]进一步地，所述S3中得到节能性一体伺服电机的当前位置数据的公式为：
[0015]p
t
＝θ
t
‑
θ
t
‑1[0016]其中，p
t
为节能性一体伺服电机的当前位置数据，θ
t
为当前转子角度数据，θ
t
‑1为t
‑
1时刻采集的转子角度数据。
[0017]进一步地，所述S4中控制模型的表达式为：
[0018][0019]其中，u
t
为第t时刻的待控制量，所述待控制量为待控制旋转速度数据、待控制电流数据或待控制位置数据，e
t
为第t时刻的误差值，e
k
为第k时刻的误差值，k为求和变量，e
t
‑1为第t
‑
1时刻的误差值，α为第一权重系数，β为第二权重系数，γ为第三权重系数。
[0020]上述进一步方案的有益效果为：本专利技术综合当前的误差值、误差值总量和误差值变化率，得到待控制量，使得待控制量随目标量与实际测量值的误差情况实时变化。
[0021]进一步地，所述误差值为目标旋转速度数据与当前旋转速度数据之差、或目标控制电流数据与当前电流数据之差或目标控制位置数据与当前位置数据之差。
[0022]进一步地，所述控制模型中权重系数的更新方法为：
[0023]A1、将所有权重系数作为元素构建权重序列；
[0024]A2、对权重序列中元素赋予初值；
[0025]A3、将当前权重序列中元素带入控制模型，得到模型稳定值；
[0026]A4、判断模型稳定值是否小于稳定阈值，若是，则权重序列中元素值为所需权重系数，结束，若否，则跳转至步骤A5；
[0027]A5、根据模型稳定值对权重序列中每个元素进行更新，并跳转至步骤A3。
[0028]上述进一步方案的有益效果为：在每次迭代过程中，均需将当前权重序列中元素带入控制模型，通过多次测试控制模型，得到模型稳定值，在模型稳定值小于稳定阈值，则说明控制模型系统稳定，当前的当前权重序列中元素值则为所需要的权重系数。
[0029]进一步地，所述A3中模型稳定值的计算公式：
[0030][0031]其中，y
j
为第j次迭代的模型稳定值，为在第j次迭代中第i次实际测量值，为在第j次迭代中第i次的目标控制量，I为在第j次迭代中对控制模型的测试次数。
[0032]上述进一步方案的有益效果为：多次测试控制模型，以目标控制量与实际测量值的差值去衡量当前模型的稳定程度，在多次差值和较小时，则说明控制模型较稳定。
[0033]进一步地，所述A5中对每个元素进行更新的公式为：
[0034][0035]其中，r
j
为第j次迭代的元素值，r0为初始值，y
j
为第j次迭代的模型稳定值，y
max
为最大模型稳定值，y
min
为最小模型稳定值，arctan()为反正切函数，D为迭代速度调节因子。
[0036]上述进一步方案的有益效果为：迭代过程中，j不断增大，而迭代速度调节因子D用于限制j增大的程度，在需要增大调整元素值的下降速度时，迭代速度调节因子D可设置为较小值，在需要减小调整元素值的下降速度时，迭代速度调节因子D可设置为较大值，迭代速度调节因子D越大，越小，越小，上升速度越慢，得到的元素值更
多，取值更充分；迭代速度调节因子D为固定的具体值，但在不同需求阶段，大小可以调整，同时，模型稳定值较大时，说明目标控制量与实际测量值差距较大，因此，可以加快下降速度，模型稳定值较小时，说明目标控制量与实际测量值差距较小，因此，可以降低下降速度。该公式更适合于在r0较大时，例如接近于1或等于1时，使其从大到小的依次取值。
[0037]进一步地，所述A5中对每个元素进行更新的公式为：
[0038][0039]其中，r
j
为第j次迭代的元素值，r0为初始值，y
j
为第j次迭代的模型稳定值，y
max
为最大模型稳定值，y
min
为最小模型稳定值，arctan()为反正切函数，D为迭代速度调节因子。
[0040]上述进一步方案的有益效果为：迭代过程中，j不断增大，而迭代速度调节因子D用于限制j增大的程度，在需要增大调整元素值的上升速度时，迭代速度调节因子D可设置为较小值，在需要减小调整元素值的上升速度时，迭代速度调节因子D可设置为较大值，迭代速度调节因子D越大，越小，越小，上升速度越本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能性一体电气伺服控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对节能性一体伺服电机的转子角度进行采样，得到当前转子角度数据；S2、对节能性一体伺服电机的两相线圈进行采样，得到当前电流数据；S3、根据当前转子角度数据，得到节能性一体伺服电机的当前旋转速度数据和节能性一体伺服电机的当前位置数据；S4、根据当前旋转速度数据、当前电流数据和当前位置数据，构建控制模型计算待控制旋转速度数据、待控制电流数据和待控制位置数据；S5、根据待控制旋转速度数据、待控制电流数据和待控制位置数据，对节能性一体伺服电机进行控制。2.根据权利要求1所述的节能性一体电气伺服控制方法，其特征在于，所述S3中得到节能性一体伺服电机的当前旋转速度数据的公式为：v
t
＝θ
t
‑
θ
t
‑1其中，v
t
为节能性一体伺服电机的当前旋转速度数据，θ
t
′
为当前转子角度数据，θ
t
‑1为t
‑
1时刻采集的转子角度数据。3.根据权利要求1所述的节能性一体电气伺服控制方法，其特征在于，所述S3中得到节能性一体伺服电机的当前位置数据的公式为：p
t
＝θ
t
‑
θ
t
‑1其中，p
t
为节能性一体伺服电机的当前位置数据，θ
t
为当前转子角度数据，θ
t
‑1为t
‑
1时刻采集的转子角度数据。4.根据权利要求1所述的节能性一体电气伺服控制方法，其特征在于，所述S4中控制模型的表达式为：其中，u
t
为第t时刻的待控制量，所述待控制量为待控制旋转速度数据、待控制电流数据或待控制位置数据，e
t
为第t时刻的误差值，e
k
为第k时刻的误差值，k为求和变量，e
t
‑1为第t
‑
1时刻的误差值，α为第一权重系数，β为第二权重系数，γ为第三权重系数。5.根据权利要求4所述的节能性一体电气伺服控制方法，其特征在于，所述误差值为目标旋转速度数据与当前旋转速度数据之差、或目标控制电流数据与当前电流数据之差或目标控制位置数据与当前位置数据之差...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志明，佘健康，蒋鑫，宋文韬，侯林兵，
申请(专利权)人：成都福誉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：