一种无刷直流电机的转速控制方法及系统技术方案

本公开提供了一种无刷直流电机的转速控制方法及系统，涉及电机控制技术领域，该方法包括：采集目标无刷直流电机的历史运行记录；组建预设特征集，分别得到空载训练数据集和负载训练数据集；训练得到空载控制模型和负载控制模型；所述空载控制模型和所述负载控制模型组成智能控制模型；确定预设特征参数，并将其存储至智能识别模型；对实时特征参数进行分析识别，得到实时识别结果；所述智能控制模型基于所述实时识别结果对所述目标无刷直流电机进行控制，解决了现有的无刷直流电机控制系统中存在的由于对控制参数的把握不够准确，进而导致控制对无刷直流电机的控制性能、控制稳定性以及可靠性不足的技术问题。性以及可靠性不足的技术问题。性以及可靠性不足的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无刷直流电机的转速控制方法及系统


[0001]本公开涉及电机控制
，具体涉及一种无刷直流电机的转速控制方法及系统。

技术介绍

[0002]无刷直流电机（Brush less DC Motor，简称BLDC或BLDCM）是一种新型机电一体化的直流电机，由转子、定子以及电机转子检测电路三个部分组成。转子一般用永磁材料制成，定子则是线圈按照一定顺序环绕的绕组组成，转子检测电路主要是位置传感器和集成电路组成。无刷直流电机被广泛应用各个领域，是21世纪最有发展前景的新型电机之一。
[0003]目前，现有的无刷直流电机控制系统中存在由于对控制参数的把握不够准确，进而导致控制对无刷直流电机的控制性能、控制稳定性以及可靠性不足的技术问题。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种无刷直流电机的转速控制方法及系统，用以解决现有的无刷直流电机控制系统中存在的由于对控制参数的把握不够准确，进而导致控制对无刷直流电机的控制性能、控制稳定性以及可靠性不足的技术问题。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种无刷直流电机的转速控制方法，包括：采集目标无刷直流电机的历史运行记录，其中，所述历史运行记录包括电机空载记录和电机负载记录；组建预设特征集，并基于所述预设特征集对所述电机空载记录和所述电机负载记录依次进行筛选分析，分别得到空载训练数据集和负载训练数据集；基于所述空载训练数据集训练得到空载控制模型，基于所述负载训练数据集训练得到负载控制模型；所述空载控制模型和所述负载控制模型组成智能控制模型；基于所述预设特征集确定预设特征参数，并将其存储至智能识别模型；采集所述目标无刷直流电机的实时特征参数，并通过所述智能识别模型对所述实时特征参数进行分析识别，得到实时识别结果；所述智能控制模型基于所述实时识别结果对所述目标无刷直流电机进行控制，还包括：基于预设建模约束对所述目标无刷直流电机进行分析，并根据分析结果构建目标电机模型；获取仿真试验方案，其中包括空载仿真方案和负载仿真方案；根据所述空载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到空载试验记录；根据所述负载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到负载试验记录；分析所述空载试验记录和所述负载试验记录得到仿真结果，并根据所述仿真结果进行系统控制性能评价，包括：提取所述空载试验记录或所述负载试验记录中的任意试验记录；其中，所述任意试验记录包括响应速度数据、超调现象数据、稳态误差数据；对所述响应速度数据、所述超调现象数据和所述稳态误差数据进行加权计算，得到任意试验控制性能指数；根据所述任意试验控制性能指数进行对应控制算法的控制性能评价。
[0006]根据本公开的第二方面，提供了一种无刷直流电机的转速控制系统，包括：历史运行记录采集模块，所述历史运行记录采集模块用于采集目标无刷直流电机的历史运行记
录，其中，所述历史运行记录包括电机空载记录和电机负载记录；训练数据集获取模块，所述训练数据集获取模块用于组建预设特征集，并基于所述预设特征集对所述电机空载记录和所述电机负载记录依次进行筛选分析，分别得到空载训练数据集和负载训练数据集；控制模型获取模块，所述控制模型获取模块用于基于所述空载训练数据集训练得到空载控制模型，基于所述负载训练数据集训练得到负载控制模型；智能控制模型生成模块，所述智能控制模型生成模块用于通过所述空载控制模型和所述负载控制模型组成智能控制模型；预设特征参数确定模块，所述预设特征参数确定模块用于基于所述预设特征集确定预设特征参数，并将其存储至智能识别模型；实时特征参数识别模块，所述实时特征参数识别模块用于采集所述目标无刷直流电机的实时特征参数，并通过所述智能识别模型对所述实时特征参数进行分析识别，得到实时识别结果；电机控制模块，所述电机控制模块用于通过所述智能控制模型基于所述实时识别结果对所述目标无刷直流电机进行控制，还包括：目标电机模型构建模块，所述目标电机模型构建模块用于基于预设建模约束对所述目标无刷直流电机进行分析，并根据分析结果构建目标电机模型；仿真试验方案获取模块，所述仿真试验方案获取模块用于获取仿真试验方案，其中包括空载仿真方案和负载仿真方案；空载试验模块，所述空载试验记录模块用于根据所述空载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到空载试验记录；负载试验模块，所述负载试验模块用于根据所述负载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到负载试验记录；系统控制性能评价模块，所述系统控制性能评价模块用于分析所述空载试验记录和所述负载试验记录得到仿真结果，并根据所述仿真结果进行系统控制性能评价，包括：试验记录提取模块，所述试验记录提取模块用于提取所述空载试验记录或所述负载试验记录中的任意试验记录；试验记录分析模块，所述试验记录分析模块用于分析所述任意试验记录包括响应速度数据、超调现象数据、稳态误差数据；加权计算模块，所述加权计算模块用于对所述响应速度数据、所述超调现象数据和所述稳态误差数据进行加权计算，得到任意试验控制性能指数；控制性能评价模块，所述控制性能评价模块用于根据所述任意试验控制性能指数进行对应控制算法的控制性能评价。
[0007]根据本公开采用的一种无刷直流电机的转速控制方法，采集目标无刷直流电机的历史运行记录，其中，所述历史运行记录包括电机空载记录和电机负载记录；组建预设特征集，并基于所述预设特征集对所述电机空载记录和所述电机负载记录依次进行筛选分析，分别得到空载训练数据集和负载训练数据集；基于所述空载训练数据集训练得到空载控制模型，基于所述负载训练数据集训练得到负载控制模型；所述空载控制模型和所述负载控制模型组成智能控制模型；基于所述预设特征集确定预设特征参数，并将其存储至智能识别模型；采集所述目标无刷直流电机的实时特征参数，并通过所述智能识别模型对所述实时特征参数进行分析识别，得到实时识别结果；所述智能控制模型基于所述实时识别结果对所述目标无刷直流电机进行控制，还包括：基于预设建模约束对所述目标无刷直流电机进行分析，并根据分析结果构建目标电机模型；获取仿真试验方案，其中包括空载仿真方案和负载仿真方案；根据所述空载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到空载试验记录；根据所述负载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到负载试验记录；分析所述空载试验记录和所述负载试验记录得到仿真结果，并根据所述仿真结果进行系统控制性能评价，包括：提取所述空载试验记录或所述负载试验记录中的任意试验
记录；其中，所述任意试验记录包括响应速度数据、超调现象数据、稳态误差数据；对所述响应速度数据、所述超调现象数据和所述稳态误差数据进行加权计算，得到任意试验控制性能指数；根据所述任意试验控制性能指数进行对应控制算法的控制性能评价。基于上述分析可知，本公开提供了一种无刷直流电机的转速控制方法，在本实施例中，通过采集目标无刷直流电机的历史运行记录构建空载训练数据集和负载训练数据集，基于空载训练数据集和负载训练数据集分别训练得到空载控制模型和负载控制模型，从而获得智能控制模型，通过智能控制模型对目标无刷直流电机进行控制，达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机的转速控制方法，其特征在于，包括：采集目标无刷直流电机的历史运行记录，其中，所述历史运行记录包括电机空载记录和电机负载记录；组建预设特征集，并基于所述预设特征集对所述电机空载记录和所述电机负载记录依次进行筛选分析，分别得到空载训练数据集和负载训练数据集；基于所述空载训练数据集训练得到空载控制模型，基于所述负载训练数据集训练得到负载控制模型；所述空载控制模型和所述负载控制模型组成智能控制模型；基于所述预设特征集确定预设特征参数，并将其存储至智能识别模型；采集所述目标无刷直流电机的实时特征参数，并通过所述智能识别模型对所述实时特征参数进行分析识别，得到实时识别结果；所述智能控制模型基于所述实时识别结果对所述目标无刷直流电机进行控制，还包括：基于预设建模约束对所述目标无刷直流电机进行分析，并根据分析结果构建目标电机模型；获取仿真试验方案，其中包括空载仿真方案和负载仿真方案；根据所述空载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到空载试验记录；根据所述负载仿真方案对所述目标电机模型进行对照仿真试验，得到负载试验记录；分析所述空载试验记录和所述负载试验记录得到仿真结果，并根据所述仿真结果进行系统控制性能评价，包括：提取所述空载试验记录或所述负载试验记录中的任意试验记录；其中，所述任意试验记录包括响应速度数据、超调现象数据、稳态误差数据；对所述响应速度数据、所述超调现象数据和所述稳态误差数据进行加权计算，得到任意试验控制性能指数；根据所述任意试验控制性能指数进行对应控制算法的控制性能评价。2.根据权利要求1所述的转速控制方法，其特征在于，所述组建预设特征集，并基于所述预设特征集对所述电机空载记录和所述电机负载记录依次进行筛选分析，分别得到空载训练数据集和负载训练数据集，包括：依次提取所述电机空载记录和所述电机负载记录中的预设特征参数信息，分别得到空载特征参数集和负载特征参数集；获得所述空载特征参数集中的第一空载特征参数，并匹配第一历史控制参数；根据所述第一空载特征参数和所述第一历史控制参数及其对应关系，组建所述空载训练数据集；获得所述负载特征参数集中的第一负载特征参数，并匹配第二历史控制参数；根据所述第一负载特征参数和所述第二历史控制参数及其对应关系，组建所述负载训练数据集。3.根据权利要求2所述的转速控制方法，其特征在于，所述基于所述空载训练数据集训练得到空载控制模型，包括：将所述空载训练数据集随机划分得到第一划分结果；
基于所述第一划分结果中的第一数据集，训练得到灰狼优化模型；基于所述第一划分结果中的第二数据集，训练得到循环神经网络模型；基于所述第一划分结果中的第三数据集，训练得到梯度提升决策树模型；对所述灰狼优化模型、所述循环神经网络模型和所述梯度提升决策树模型进行融合，得到所述空载控制模型。4.根据权利要求3所述的转速控制方法，其特征在于，在所述对所述灰狼优化模型、所述循环神经网络模型和所述梯度提升决策树模型进行融合之后，还包括：将所述空载训练数据集随机划分得到第二划分结果；获取多个集成空载控制模型，并随机提取其中任意一个集成空载控制模型；获取所述任意一个集...

【专利技术属性】
技术研发人员：许理浩，吴祎铖，
申请(专利权)人：苏州上舜精密工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：