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调节电机弱磁点的方法、装置、存储介质与电子设备制造方法及图纸

技术编号:42387782 阅读:9 留言:0更新日期:2024-08-16 16:14
本申请提供了一种调节电机弱磁点的方法、装置、存储介质与电子设备。该方法包括:获取电机控制系统中的电机的给定电流和实际电磁转矩;将给定电流和实际电磁转矩输入至极点配置观测器中,且采用极点配置观测器中的扩张运行状态模型和极点配置观测器模型计算得到电机的计算负载转矩;采用极点配置观测器中的电流计算模型根据计算负载转矩计算得到计算转矩电流,且采用计算转矩电流以对电机的弱磁点进行调节。基于极点配置观测器可实现对电机的计算负载转矩实时计算,在线调节电机弱磁点,增强电机的最大转矩输出能力,增加弱磁点计算准确性,改善电机在弱磁切换点附近的准确调节能力,增强电机的弱磁运转性能和电机高速运行的抗负载变化能力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电机控制,具体而言,涉及一种调节电机弱磁点的方法、装置、存储介质与电子设备


技术介绍

1、随着高性能电机在工业场合的发展与应用,例如数控机床主轴领域,对其调速范围有着更高的要求。当电机在基速以下工作时,工作电压位于最大可供应电压以下,不必对磁链给定值进行调整,可以输出一个恒定的磁链值。而当转速达到基速以上范围,由于反电动势与其成正相关,导致最大需求电压可能达到或超过最大可供应电压的幅值,导致速度受到限制,无法继续提升。因此,通过弱磁控制方法减小磁链给定值,降低反电动势,从而使需求电压得以满足。其中,基于开环的传统1/ω弱磁控制方法执行简单,计算量小,在工业现场大规模被采用。但其鲁棒性不强、标定繁琐、动态性能不够强的问题也限制了电机高速运行能力。由于电机负载转矩是变化量,传统1/ω弱磁方法为了简化计算将额定电机负载转矩作为电机负载转矩进行计算,造成了电机弱磁点前移,导致电机无法最大转矩输出的问题。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种调节电机弱磁点的方法、装置、存储介质与电子设备,以至少解决传统1/ω弱磁控制方法造成电机弱磁点前移,导致电机无法最大转矩输出的问题。

2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种调节电机弱磁点的方法,包括:获取电机控制系统中的电机的给定电流和实际电磁转矩;将所述给定电流和所述实际电磁转矩输入至极点配置观测器中,且采用所述极点配置观测器中的扩张运行状态模型和极点配置观测器模型计算得到所述电机的计算负载转矩;采用所述极点配置观测器中的电流计算模型根据所述计算负载转矩计算得到计算转矩电流,且采用所述计算转矩电流以对所述电机的弱磁点进行调节。

3、可选地,将所述给定电流和所述实际电磁转矩输入至极点配置观测器中,且采用所述极点配置观测器中的扩张运行状态模型和极点配置观测器模型计算得到所述电机的计算负载转矩,包括:将电机扭矩方程中的实际电磁转矩作为所述电机的控制系统扩张状态变量,确定所述扩张运行状态模型;根据所述扩张运行状态模型得到所述极点配置观测器模型;根据估计误差和反馈增益,确定误差动态方程,根据所述误差动态方程确定系统极点表达式,根据所述系统极点表达式与所述极点配置观测器模型,得到所述电机的所述计算负载转矩。

4、可选地,所述扩张运行状态模型为:其中,为电机实际转速ωr的微分,te为所述实际电磁转矩,为实际负载转矩tl的微分,m为估算的实际转矩微分,j为电机转动惯量,b为粘滞摩擦系数。

5、可选地,所述极点配置观测器模型为:其中,为所述极点配置观测器模型计算得到的电机计算转速的微分,te为所述实际电磁转矩,j为电机转动惯量,t′l为所述极点配置观测器模型计算得到的所述计算负载转矩,p和q表示所述极点配置观测器模型的控制率。

6、可选地,根据估计误差和反馈增益,确定误差动态方程,包括:定义所述电机的转速估计误差定义所述电机的负载转矩估计误差定义p、q对应的反馈增益值为p、q,确定所述误差动态方程为:其中,为所述转速估计误差的微分,ωr为电机实际转速,ω′r为所述极点配置观测器模型计算得到的电机计算转速,tl为实际负载转矩,t′l所述极点配置观测器模型计算得到的所述计算负载转矩,为所述负载转矩估计误差的微分,j为电机转动惯量。

7、可选地,根据所述误差动态方程确定系统极点表达式,根据所述系统极点表达式与所述极点配置观测器模型,得到所述电机的所述计算负载转矩,包括:确定所述系统极点表达式:将两个极点s1和s2配置在同一点上,满足s1=s2=-m(m>0),计算得到将p和q输入所述极点配置观测器模型,得到所述电机的所述计算负载转矩,m为所述极点配置观测器的增益值。

8、可选地,采用所述极点配置观测器中的电流计算模型根据所述计算负载转矩计算得到计算转矩电流,包括:根据所述电流计算模型:确定所述计算转矩电流iq,其中,t′l为所述计算负载转矩,pn为极对数,ld为励磁电感,lq为转矩电感,ψf为电机磁链,id为励磁电流。

9、根据本申请的另一方面,提供了一种调节电机弱磁点的装置,包括:获取单元,用于获取电机控制系统中的电机的给定电流和实际电磁转矩;第一计算单元,用于将所述给定电流和所述实际电磁转矩输入至极点配置观测器中,且采用所述极点配置观测器中的扩张运行状态模型和极点配置观测器模型计算得到所述电机的计算负载转矩;第二计算单元,用于采用所述极点配置观测器中的电流计算模型根据所述计算负载转矩计算得到计算转矩电流,且采用所述计算转矩电流以对所述电机的弱磁点进行调节。

10、根据本申请的再一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的调节电机弱磁点的方法。

11、根据本申请的又一方面,提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的调节电机弱磁点的方法。

12、应用本申请的技术方案,获取电机控制系统中的电机的给定电流和实际电磁转矩;将给定电流和实际电磁转矩输入至极点配置观测器中,且采用极点配置观测器中的扩张运行状态模型和极点配置观测器模型计算得到电机的计算负载转矩;采用极点配置观测器中的电流计算模型根据计算负载转矩计算得到计算转矩电流,且采用计算转矩电流以对电机的弱磁点进行调节。基于极点配置观测器可实现对电机的实际负载转矩实时在线计算,在线调节电机弱磁点,增强电机的最大转矩输出能力,增加弱磁点计算准确性,改善电机在弱磁切换点附近的准确调节能力,增强电机的弱磁运转性能并增强电机高速运行的抗负载变化能力,解决了传统控制算法引入额定转矩造成弱磁点前移,电机无法最大转矩输出的问题,解决了传统控制算法中弱磁裕度参数无法精确理论计算,从而增加算法应用的困难度的问题。

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【技术保护点】

1.一种调节电机弱磁点的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述给定电流和所述实际电磁转矩输入至极点配置观测器中,且采用所述极点配置观测器中的扩张运行状态模型和极点配置观测器模型计算得到所述电机的计算负载转矩,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述扩张运行状态模型为:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述极点配置观测器模型为:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据估计误差和反馈增益,确定误差动态方程,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述误差动态方程确定系统极点表达式,根据所述系统极点表达式与所述极点配置观测器模型,得到所述电机的所述计算负载转矩,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用所述极点配置观测器中的电流计算模型根据所述计算负载转矩计算得到计算转矩电流,包括:

8.一种调节电机弱磁点的装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的调节电机弱磁点的方法。

10.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的调节电机弱磁点的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种调节电机弱磁点的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述给定电流和所述实际电磁转矩输入至极点配置观测器中,且采用所述极点配置观测器中的扩张运行状态模型和极点配置观测器模型计算得到所述电机的计算负载转矩,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述扩张运行状态模型为:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述极点配置观测器模型为:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据估计误差和反馈增益,确定误差动态方程,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述误差动态方程确定系统极点表达式,根据所述系统极点表达式与所述极点配置观测器模型,得到所述电机的所述计...

【专利技术属性】
技术研发人员:李慧颖张劲尤依怡区均灌官鹏飞
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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