CN103414403A - 一种电机柔化控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种电机柔化控制方法，在电机的启动阶段，控制器读取电机启动所要达到的预定转矩所对应的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K，控制器的输出电流按照曲线变化，具体为曲线的瞬时切线斜率K1即控制器输出电流在当前时间的实际的瞬时变化率从0到K变化，K大于0，当K1达到K值后，控制器的输出电流按照斜率为K的直线继续变化，当输出电流值达到F时，控制器保持输出电流值，完成启动阶段。发明至在克服现有技术中电机启动阶段导致齿轮间隙产生冲击碰撞，提供一种可以有效避免齿轮冲击碰撞的柔化控制方法。

Description

一种电机柔化控制方法
技术领域
本发明属于电机控制领域，具体涉及到一种可使电机启动阶段柔化增长的控制方法。
背景技术：
电动叉车、混合动力汽车、纯电动汽车等车辆及的启动过程通常都需要电机驱动系统参与，电机驱动需要通过电机轴连接齿轮，并通过齿轮将力矩传输至其他系统构件。而齿轮传动由于制造、装备误差等原因致使齿轮存在一定的间隙，使齿面接触状态发生变化，导致齿轮在接触、脱离、再接触的过程中存在一定的冲击。在传统的电机驱动技术中，齿轮间隙在起动时的冲击表现的异常明显，容易造成传动系统振动并产生噪声。目前，已经有相对成熟的机械上的技术可消除齿轮间隙，但势必增加成本和加工难度。若要在不大幅增加制造成本的前提下减少齿轮间隙在启动时的间隙，需要改进设计一种减小电机启动时产生的齿轮冲击过程的柔化控制方法。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术中的不足，公开一种控制器输出的驱动电机转动的电流为曲线变化，进而控制电机在启动阶段向齿轮的输出的力矩呈柔性变化，进而减小齿轮间隙在电机启动阶段的冲击碰撞的控制方法。
其技术方案为：
在电机的启动阶段，控制器读取电机启动所要达到的预定转矩所对应的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K，控制器的输出电流按照曲线变化，具体为曲线的瞬时切线斜率K1即控制器输出电流在当前时间的实际的瞬时变化率从0到K变化，K大于0，当K1达到K值后，控制器的输出电流按照斜率为K的直线继续变化，当输出电流值达到F时，控制器保持输出电流值，完成启动阶段。
控制方法具体包含有如下步骤：
a．电机进入柔化控制流程，控制器读取电机启动所要达到的预定转矩所对应的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K，瞬时切线斜率即当前时刻输出电流的变化率K1；
b．判断当前时刻的输出电流值y1是否小于按照预定输出电流的线性变化率K所对应的当前时刻的预定输出电流值y2；
c．若y1小于y2，则比较当前时刻输出电流的实际变化率K1与预定输出电流的线性变化率K，若K1小于K，则使K1=K1+δ，即K1加上变化率增量δ；
d．使y1=y1+K1，即当前时刻的输出电流值y1加上K1，并返回步骤b；
e．若步骤b中的y1不小于y2，判断y1是否小于预定输出电流值F，若y1小于F，则进入步骤f；
f．使y1=y1+K1，即当前时刻的输出电流值y1加上K1；继续判断y1是否小于预定输出电流值F；若y1不小于F，则使y1等于F并跳出控制流程，完成启动阶段。
g．若步骤c中的K1不小于K，则使K1等于K并进入f步骤。
所述的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K所对应的电流变化线的形状为，以恒定的斜率K从0增长至F，当增长至F时保持恒定值F不变。
所述变化率增量δ为恒定量，由控制器以K值除以某一整数值得出，该整数值大于等于10。
相比于传统的电机启动控制方法，本发明具有显著的优点和有益效果，具体体现为：
（1）减小齿轮由于间隙而在电机启动阶段引起的碰撞力度，延长齿轮的寿命；
（2）提高变频器对不同电机驱动系统的兼容度，避免了由于不同型号的齿轮由于间隙不一致而造成启动阶段的抖动，从而提高电机启动阶段的舒适性；
附图说明
图1是本发明的电机柔化控制方法的流程图；
具体实施方式
以下结合附图来叙述本发明的具体实施方式，以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，以下关于本发明的实施方式的描述只是示例性，并不是为了限制本发明的所要保护的主题，对于本发明所描述的实施例还存在的其他在权利要求保护范围内的变化，都属于本发明所需要保护的主题。
如图1所示，在电机的启动阶段，控制器读取电机启动所要达到的预定转矩所对应的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K，控制器的输出电流按照曲线变化，具体为曲线的瞬时切线斜率K1即控制器输出电流在当前时间的实际的瞬时变化率从0到K变化，K大于0，当K1达到K值后，控制器的输出电流按照斜率为K的直线继续变化，当输出电流值达到F时，控制器保持输出电流值，完成启动阶段。
控制方法具体包含有如下步骤：
a．电机进入柔化控制流程，控制器读取电机启动所要达到的预定转矩所对应的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K，瞬时切线斜率即当前时刻输出电流的变化率K1；
b．判断当前时刻的输出电流值y1是否小于按照预定输出电流的线性变化率K所对应的当前时刻的预定输出电流值y2；
c．若y1小于y2，则比较当前时刻输出电流的实际变化率K1与预定输出电流的线性变化率K，若K1小于K，则使K1=K1+δ，即K1加上变化率增量δ；
d．使y1=y1+K1，即当前时刻的输出电流值y1加上K1，并返回步骤b；
e．若步骤b中的y1不小于y2，判断y1是否小于预定输出电流值F，若y1小于F，则进入步骤f；
f．使y1=y1+K1，即当前时刻的输出电流值y1加上K1；继续判断y1是否小于预定输出电流值F；若y1不小于F，则使y1等于F并跳出控制流程，完成启动阶段。
g．若步骤c中的K1不小于K，则使K1等于K并进入f步骤。
所述的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K所对应的电流变化线的形状为，以恒定的斜率K从0增长至F，当增长至F时保持恒定值F不变。
所述变化率增量δ为恒定量，由控制器以K值除以某一整数值得出，该整数值大于等于10。
以上K1、y1在每次变化后的值都会存储至控制器的存储器中，当再次读取K1或y1的值时，读取其最新值。
本发明的实施例对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内其中的某示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本发明的限定。

Claims (4)

1.一种电机柔化控制方法，其特征在于：在电机的启动阶段，控制器读取电机启动所要达到的预定转矩所对应的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K，控制器的输出电流按照曲线变化，具体为曲线的瞬时切线斜率K1即控制器输出电流在当前时间的实际的瞬时变化率从0到K变化，K大于0，当K1达到K值后，控制器的输出电流按照斜率为K的直线继续变化，当输出电流值达到F时，控制器保持输出电流值，完成启动阶段。
2.根据权利要求1所述的电机柔滑控制方法，其特征在于：所述控制方法具体包含有如下步骤：
a．电机进入柔化控制流程，控制器读取电机启动所要达到的预定转矩所对应的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K，瞬时切线斜率即当前时刻输出电流的变化率K1；
b．判断当前时刻的输出电流值y1是否小于按照预定输出电流的线性变化率K所对应的当前时刻的预定输出电流值y2；
c．若y1小于y2，则比较当前时刻输出电流的实际变化率K1与预定输出电流的线性变化率K，若K1小于K，则使K1=K1+δ，即K1加上变化率增量δ；
d．使y1=y1+K1，即当前时刻的输出电流值y1加上K1，并返回步骤b；
e．若步骤b中的y1不小于y2，判断y1是否小于预定输出电流值F，若y1小于F，则进入步骤f；
f．使y1=y1+K1，即当前时刻的输出电流值y1加上K1；继续判断y1是否小于预定输出电流值F；若y1不小于F，则使y1等于F并跳出控制流程，完成启动阶段。
g．若步骤c中的K1不小于K，则使K1等于K并进入f步骤。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电机柔滑控制方法，其特征在于：所述的预定输出电流值F和预定输出电流的线性变化率K所对应的电流变化线的形状为，以恒定的斜率K从0增长至F，当增长至F时保持恒定值F不变。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的电机柔滑控制方法，其特征在于：所述变化率增量δ为恒定量，由控制器以K值除以某一整数值得出，该整数值大于等于10。
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