System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种无刷电机电流采样方法、设备及可读存储介质技术_技高网

一种无刷电机电流采样方法、设备及可读存储介质技术

技术编号:43400308 阅读:8 留言:0更新日期:2024-11-19 18:18
本发明专利技术涉及测量电变量技术领域,具体涉及一种无刷电机电流采样方法、设备及可读存储介质,该方法包括:获取待检测无刷电机在预设时间段内的温度数据和转速数据,并通过霍尔电流传感器,采集待检测无刷电机对应的三个初始电压信号;确定短时窗口的时长,并对每个初始电压信号进行短时分解;确定每个预设时刻对应的相位漂移因子和温度漂移因子;根据相位漂移因子、温度漂移因子、温度数据、转速数据和电压数据,对三相电压信号进行异常检测,并对三相电压信号中检测异常的电压数据进行清洗。本发明专利技术通过对三相电压信号进行异常检测,实现了电压数据的清洗,从而实现了无刷电机电流采样,并提高了无刷电机电流采样的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量电变量,具体涉及一种无刷电机电流采样方法、设备及可读存储介质


技术介绍

1、在电流采样过程中,尤其是在高端电流采样过程中,通常利用霍尔电流传感器采集电流信息,使用霍尔电流传感器的优点是能够连续不断地获取电流信息,不受开关器件工作状态限制,并且由于是非接触式的,不影响电源回路效率。为了减少环境等因素对霍尔电流传感器的干扰,往往需要对通过霍尔电流传感器采集的电压信号进行异常检测,并对检测出的异常电压数据进行清洗。目前,对数据进行异常检测时,通常采用的方法可以为:根据需要进行异常检测的数据大小,通过lof(local outlier factor,异常检测)算法,对需要进行异常检测的数据进行检测,此时某个数据越离群,往往说明该数据越异常。

2、然而,当根据电压数据,采用lof算法,对通过霍尔电流传感器采集的电压信号进行异常检测时,经常会存在如下技术问题:

3、电压信号中某些离群的电压数据可能是由于无刷电机的转速变化引起得到的真实变化的电压数据,而非是由于环境等因素干扰导致的记录错误的电压数据,从而导致通过霍尔电流传感器采集的电压信号的准确度较差,进而导致无刷电机电流采样的准确度较差。


技术实现思路

1、为了解决无刷电机电流采样的准确度较差的技术问题,本专利技术提出了一种无刷电机电流采样方法、设备及可读存储介质。

2、第一方面,本专利技术提供了一种无刷电机电流采样方法,该方法包括:

3、获取待检测无刷电机在预设时间段内的温度数据和转速数据,并通过霍尔电流传感器,采集待检测无刷电机对应的三个初始电压信号,其中,三个初始电压信号构成三相电压信号,三相电压信号对应的时间段为预设时间段;

4、根据三个初始电压信号中相邻零点之间的时长,确定短时窗口的时长,并利用短时傅里叶变化,对每个初始电压信号进行短时分解,得到不同的正弦波;

5、根据预设时间段内每个预设时刻对应的三个短时窗口内所有正弦波对应的幅值和相位,以及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子;

6、根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据、温度数据和电压数据,确定每个预设时刻对应的温度漂移因子;

7、根据所有预设时刻对应的相位漂移因子和温度漂移因子,以及所有预设时刻下的温度数据、转速数据和电压数据,对三相电压信号进行异常检测,并对三相电压信号中检测异常的电压数据进行清洗,得到目标电压信号。

8、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据三个初始电压信号中相邻零点之间的时长,确定短时窗口的时长,包括:

9、将每个初始电压信号中每相邻零点之间的时长,确定为候选周期时长,并将所有候选周期时长的均值,确定为短时窗口的时长。

10、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据预设时间段内每个预设时刻对应的三个短时窗口内所有正弦波对应的幅值和相位,以及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子,包括:

11、根据每个短时窗口内所有正弦波对应的幅值和相位,确定每个短时窗口对应的电流相位特征,其中,幅值和相位均与电流相位特征呈正相关关系;

12、将每个预设时刻对应的三个短时窗口中每两个短时窗口对应的电流相位特征之间的差值绝对值,确定为第一特征差异,得到每个预设时刻对应的第一特征差异集合;

13、将每个预设时刻对应的第一特征差异集合中每两个第一特征差异之间的差值绝对值,确定为第二特征差异,得到每个预设时刻对应的第二特征差异集合;

14、将每个预设时刻下采集的所有电压数据的累加值的绝对值,确定为每个预设时刻对应的整体参考因子;

15、将任意一个预设时刻确定为标记时刻,并将所述标记时刻对应的短时窗口对应的时间段内所有预设时刻对应的整体参考因子,构成所述标记时刻对应的整体参考因子集合;

16、根据每个预设时刻对应的整体参考因子集合,确定每个预设时刻对应的初始迟滞特征,其中,整体参考因子集合中的整体参考因子与初始迟滞特征呈正相关关系;

17、根据每个预设时刻对应的第二特征差异集合和初始迟滞特征,确定每个预设时刻对应的时序迟滞特征,其中,初始迟滞特征和第二特征差异集合中的第二特征差异均与时序迟滞特征呈正相关关系;

18、根据每个预设时刻对应的时序迟滞特征及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子。

19、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据每个预设时刻对应的时序迟滞特征及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子,包括:

20、根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内所有的转速数据,确定每个预设时刻对应的转速变化特征;

21、根据每个预设时刻对应的时序迟滞特征和转速变化特征,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子,其中,时序迟滞特征与相位漂移因子呈正相关关系,转速变化特征与相位漂移因子呈负相关关系。

22、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内所有的转速数据,确定每个预设时刻对应的转速变化特征,包括:

23、对每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内所有的转速数据进行曲线拟合,得到每个预设时刻对应的拟合曲线;

24、将每个预设时刻对应的拟合曲线上所有数据点对应的导数的方差,确定为每个预设时刻对应的转速变化特征。

25、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据、温度数据和电压数据,确定每个预设时刻对应的温度漂移因子,包括:

26、根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内所有的温度数据,确定每个预设时刻对应的温度变化特征;

27、将每个预设时刻下采集的温度数据在其所属温度变化曲线上的导数,确定为每个预设时刻对应的温度参考导数;

28、根据每个预设时刻对应的温度变化特征和温度参考导数,确定每个预设时刻对应的温度影响特征,其中,温度变化特征和温度参考导数均与温度影响特征呈正相关关系;

29、根据每个预设时刻对应的温度影响特征,以及每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据和电压数据,确定每个预设时刻对应的温度漂移因子。

30、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,预设时刻对应的温度漂移因子对应的公式为:

31、;

32、;

33、;其中,是预设时间段内第i个预设时刻对应的温度漂移因子;i是预设时间段内预设时刻的序号;是双曲正切函数;是第i个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内预设时刻的数量;a是预设时间段内第i个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内预设时刻的序号;是预设时间段内第i个预设时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据三个初始电压信号中相邻零点之间的时长,确定短时窗口的时长,包括:

3.根据权利要求1所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据预设时间段内每个预设时刻对应的三个短时窗口内所有正弦波对应的幅值和相位,以及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子,包括:

4.根据权利要求3所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据每个预设时刻对应的时序迟滞特征及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子,包括:

5.根据权利要求4所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内所有的转速数据,确定每个预设时刻对应的转速变化特征,包括:

6.根据权利要求1所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据、温度数据和电压数据,确定每个预设时刻对应的温度漂移因子,包括:

7.根据权利要求6所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,预设时刻对应的温度漂移因子对应的公式为:

8.根据权利要求1所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据所有预设时刻对应的相位漂移因子和温度漂移因子,以及所有预设时刻下的温度数据、转速数据和电压数据,对三相电压信号进行异常检测,包括:

9.一种无刷电机电流采样设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现权利要求1-8中任一项所述的一种无刷电机电流采样方法。

10.一种无刷电机电流采样可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序代码,当计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行权利要求1-8中任一项所述的一种无刷电机电流采样方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据三个初始电压信号中相邻零点之间的时长,确定短时窗口的时长,包括:

3.根据权利要求1所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据预设时间段内每个预设时刻对应的三个短时窗口内所有正弦波对应的幅值和相位,以及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子,包括:

4.根据权利要求3所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据每个预设时刻对应的时序迟滞特征及其对应的短时窗口对应的时间段内的转速数据,确定每个预设时刻对应的相位漂移因子,包括:

5.根据权利要求4所述的一种无刷电机电流采样方法,其特征在于,所述根据每个预设时刻对应的短时窗口对应的时间段内所有的转速数据,确定每个预设时刻对应的转速变化特征,包括:

6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张博王艳妮龚永康吴立鹏安伟平
申请(专利权)人:西安庆安电气控制有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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