CN109286353A - 一种电机控制模式故障检测方法及装置 - Google Patents

一种电机控制模式故障检测方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109286353A
CN109286353A CN201710600189.1A CN201710600189A CN109286353A CN 109286353 A CN109286353 A CN 109286353A CN 201710600189 A CN201710600189 A CN 201710600189A CN 109286353 A CN109286353 A CN 109286353A
Authority
CN
China
Prior art keywords
revolving speed
control model
thoughts
motor
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710600189.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109286353B (zh
Inventor
陈毅东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Autel Intelligent Aviation Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Autel Intelligent Aviation Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Autel Intelligent Aviation Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Autel Intelligent Aviation Technology Co Ltd
Priority to CN201710600189.1A priority Critical patent/CN109286353B/zh
Priority to PCT/CN2018/079842 priority patent/WO2019015350A1/zh
Publication of CN109286353A publication Critical patent/CN109286353A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109286353B publication Critical patent/CN109286353B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions

Abstract

本发明提供一种电机控制模式故障检测方法及装置，该电机控制模式故障检测方法包括：获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算所述第一转速ns与所述第二转速nsl之间的相对误差Δn；判断所述相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常；当所述相对误差Δn的绝对值小于或等于预设阈值时，则判定所述有感控制模式正常。通过本发明实施例，可提高对电机控制模式故障检测的准确度，能够更加及时有效地在有感控制模式出现故障的情况下，将电机控制的模式切换为无感控制模式，从而避免因传感器出现故障而导致电机控制失误带来的灾难性后果。

Description

一种电机控制模式故障检测方法及装置
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电机控制模式故障检测方法及装置。
背景技术
电机设备，尤其是应用于无人飞行器(特别是行业无人机)中的电机，其运行的安全可靠性显得至关重要。对于电机控制而言，采用有感控制模式，即，有传感器(采用磁编码、线性/开关霍尔等)的方式来获取转速和位置信息。但是，如果传感器出现问题，那么对于电机控制而言是灾难性的，整机必将出现炸机。因此，如何检测电机的有感控制模式是否出现故障显得尤为重要。
因此，如何在有感控制模式下使用的传感器出现故障时，有效地对故障情况进行检测和判断，并及时将电机控制由当前所采用的有感控制模式切换为无感控制模式，是亟待解决的一个难题。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种电机控制模式故障检测方法及装置，从而在传感器出现故障时，能够及时有效地对电机的故障情况进行检测和判断。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种电机控制模式故障检测方法，该方法包括：
获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算所述第一转速ns与所述第二转速nsl之间的相对误差Δn；
判断所述相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；
当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常；
当所述相对误差Δn的绝对值小于或等于所述预设阈值时，则判定所述有感控制模式正常。
进一步地，所述相对误差
进一步地，所述当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常，进一步包括：
判断所述第一转速ns是否大于所述第二转速nsl；
当所述第一转速ns大于所述第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否大于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率大于所述实际功率时，则判定所述有感控制模式异常；
当所述第一转速ns小于所述第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否小于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率小于所述实际功率时，则判定所述有感控制模式异常。
进一步地，所述的电机控制模式故障检测方法还包括：
当判定所述有感控制模式异常时，将电机控制模式从所述有感控制模式切换至所述无感控制模式；
当判定所述有感控制模式正常时，继续使用所述有感控制模式。
进一步地，所述预设阈值的取值为5％～10％。
本发明实施例还提供一种电机控制模式故障检测装置，该装置包括：
相对误差获取单元，用于获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算所述第一转速ns与所述第二转速nsl之间的相对误差Δn；
误差判断单元，用于判断所述相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；
异常模式判定单元，用于当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常；当所述相对误差Δn的绝对值小于或等于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式正常。
进一步地，所述相对误差
进一步地，所述异常模式判定单元进一步包括：转速判断模块、第一功率判断模块和第二功率判断模块，所述异常模式判定单元当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常，进一步包括：
转速判断模块判断所述第一转速ns是否大于所述第二转速nsl；
当所述第一转速ns大于所述第二转速nsl时，所述第一功率判断模块根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否大于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率大于所述实际功率时，所述异常模式判定单元判定所述有感控制模式异常；
当所述第一转速ns小于所述第二转速nsl时，所述第二功率判断模块根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否小于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率小于所述实际功率时，所述异常模式判定单元判定所述有感控制模式异常。
进一步地，所述的电机控制模式故障检测装置还包括：
控制模式切换单元，用于当判定所述有感控制模式异常时，将电机控制模式从所述有感控制模式切换至所述无感控制模式；当判定所述有感控制模式正常时，继续使用所述有感控制模式。
进一步地，所述预设阈值的取值为5％～10％。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电机控制模式故障检测方法的步骤。
本发明实施例还提供一种电机控制模式故障检测组件，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电机控制模式故障检测方法的步骤。
本发明实施例的有益效果在于，基于电机在有感控制模式和无感控制模式下的转速进行初步判断传感器是否故障，并结合输入理论功率与实际功率做进一步判断，从而提高了对电机控制模式故障检测的准确度，能够更加及时有效地在有感控制模式出现故障的情况下，将电机控制的模式切换为无感控制模式，从而避免因传感器出现故障而导致电机控制失误带来的灾难性后果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中电机控制模式故障检测方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中预先拟合生成的油门-输入理论功率关系式的一个具体示例的流程图；
图3为本发明实施例中油门-输入理论功率关系拟合曲线的一个具体示例的示意图；
图4为本发明实施例中电机控制模式故障检测装置的一个具体示例的结构示意图；
图5示出本发明另一实施例中电机控制模式故障检测装置的异常模式判定单元3进一步所包括的模块；
图6A及图6B为本发明实施例中电机控制模式故障检测组件的一个具体示例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供一种电机控制模式故障检测方法，如图1所示，该电机控制模式故障检测方法主要包括以下步骤：
步骤S1：获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算第一转速ns与第二转速nsl之间的相对误差Δn；
步骤S2：判断相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；
步骤S3：当相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定电机的有感控制模式异常；当相对误差Δn的绝对值小于或等于所述预设阈值时，则判定电机的有感控制模式正常。
通过上述的步骤S1至步骤S3，本发明实施例的电机控制模式故障检测方法，基于电机在有感控制模式和无感控制模式下的转速进行初步判断传感器是否正常，可更加及时准确地判断有感控制模式是否出现故障。
以下结合具体示例，对本发明实施例的电机控制模式故障检测方法中的各个步骤做详细说明。
上述的步骤S1，获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算第一转速ns与第二转速nsl之间的相对误差Δn。
在实际应用中，电机控制中，可采用有感控制模式计算转子的转速，即，通过传感器(例如：线性霍尔等)采样并经过计算得到转子的转速及位置(有感控制模式下的第一转速ns)。同时，在电机控制中，也可采用无感控制模式计算转子的转速，例如是利用检测该电机各相的反电动势来计算转子的转速(无感控制模式下的第二转速nsl)。
在获取到有感控制模式下的第一转速ns及无感控制模式下的第二转速nsl后，可通过以下公式(1)求取该第一转速ns及第二转速nsl的相对误差Δn：
其中，ns为有感控制模式的第一转速，nsl为无感控制模式的第二转速。
上述步骤S2，判断相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值，上述的步骤S3，当相对误差Δn的绝对值大于预设阈值时，判定电机的有感控制模式异常；当相对误差Δn的绝对值小于或等于所述预设阈值时，则判定电机的有感控制模式正常。
具体地，则是判断经过上述步骤S1计算得到的相对误差Δn的绝对值|Δn|与一预设阈值的大小。若|Δn|小于或等于该预设阈值，则说明电机控制当前所采用的有感控制模式未出现异常；若|Δn|大于该预设阈值时，则说明电机在有感控制模式下的转速与无感控制模式下分别获取的转速之间的差距较大，则可初步判定电机的有感控制模式异常。
在一较佳实施例中，该预设阈值可为5％～10％中的任意数值，例如，当该预设阈值为5％时，若|Δn|≤5％，则可判定电机控制当前所采用的有感控制模式未出现异常，若|Δn|>5％，则可初步判定电机的有感控制模式异常；或者该预设阈值为7％时，若|Δn|≤7％，则可判定电机当前所采用的有感控制模式正常，若|Δn|>7％，则可初步判定电机的有感控制模式异常。但上述预设阈值的取值仅为举例说明，并非用以限制本发明。
在一较佳实施例中，若上述步骤S2中判断第一转速ns与第二转速nsl的相对误差Δn的绝对值大于该预设阈值，则是初步判定电机的有感控制模式异常。此时，进一步执行另一检测过程，进一步确定该电机的有感控制模式是否确实出现故障。应理解的是，若上述步骤S2中判断第一转速ns与第二转速nsl的相对误差Δn的绝对值小于或等于上述的预设阈值，则说明电机在有感控制模式下的转速与无感控制模式下分别获取的转速之间的差距不够大，因此不能够通过此判定结果得出有感控制模式是否出现异常，此时，仍然判定有感控制模式处于正常状态。
在上述的步骤S3中，“当相对误差Δn的绝对值大于预设阈值时，判定电机的有感控制模式异常”的步骤进一步包括以下步骤：
首先，判断上述的第一转速ns是否大于第二转速nsl。
当第一转速ns大于第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断该输入理论功率是否大于电机的实际功率，当该输入理论功率大于电机的实际功率时，则判定电机的有感控制模式异常。
当第一转速ns小于第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断该输入理论功率是否小于电机的实际功率，当该输入理论功率小于电机的实际功率时，则判定电机的有感控制模式异常。
在本发明实施例中，当第一转速ns大于第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，是将当前油门值输入至一预先拟合生成的油门-输入理论功率关系式计算该输入理论功率。
如图2所示，预先拟合生成油门-输入理论功率关系式的过程主要包括以下步骤：
步骤S201，获取电机在不同油门下的直流侧输入功率。
在不同油门下直流侧输入功率与油门的对应关系如下表1所示。
表1
步骤S202，根据不同油门对应的直流侧输入功率拟合生成油门-输入理论功率关系式。
在本发明实施例中，上述表1所示出的数据仅为举例说明，实际采样的数据的数量可根据需要进行调整。对于采样获得的不同油门对应的直流侧输入功率值，进行拟合，生成油门-输入理论功率关系式。
从表1可知，序号一共有13行。分别取点1和3、3和5、……依次递推至11和13，构建6条曲线。以序号中第1行数据和第3行数据为例说明，其余曲线类似。通过公式(2)进行拟合：
y(1)＝ax(1)+b， (2)
其中，b＝y3-ax3，x为油门值，y为油门值x对应的直流侧输入功率，角标为x、y对应的序号。
通过上述过程拟合后得到的曲线如图3中的点划线所示，并将拟合后的曲线的值输入到表1中，得到“拟合与真实数据误差”。通过对结果分析可知，误差可以控制在5％以内。
对于步骤S201及步骤S202预先拟合生成的油门-输入理论功率关系式，可将当前油门值输入该关系式，计算当前油门值所对应的输入理论功率。
然后，判断输入理论功率是否大于该电机的实际功率，当输入理论功率大于该实际功率时，则可判定电机的有感控制模式出现故障。
类似地，在本发明实施例中，当第一转速ns小于第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率。在本发明实施例中，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，是将当前油门值输入至一预先拟合生成的油门-输入理论功率关系式(上述公式(2))计算该输入理论功率。
然后，判断输入理论功率是否小于该电机的实际功率，当输入理论功率小于该实际功率时，则可判定电机的有感控制模式出现故障。
以下通过一实例对上述判定过程做详细说明。
当在步骤S3中初步判定电机的有感控制模式异常，则根据不同的情况做进一步分析判断。
在此实施例中，是以该预设阈值为5％为例，但该数值仅为举例说明，而并非用以限制本发明。
当|Δn|>5％时，可包含两种情况：(一)Δn>5％，(二)Δn<-5％。
对于上述第(一)种情况，当Δn>5％时，Δn为正值，即第一转速ns大于第二转速nsl(ns>nsl)。此时，将当前油门xi代入上述公式(2)拟合得到输入理论功率(Pref)，然后通过电路上自带直流电压(U)及母线电流测量信号(I)计算实际功率(P，P＝UI)。然后，比较该输入理论功率Pref及实际功率P的大小关系。若Pref>P，则进一步验证传感器输出值存在变大的异常，电机的有感控制模式出现故障。这是因为，功率与转速呈正相关关系。在该进一步验证的过程中，假设此时nsl的值均是准确的，只有ns因为有感控制模式的故障而存在偏高或偏低的情况，只有当同时满足Δn>5％且Pref>P，即ns>nsl且Pref>P，才满足了功率与转速呈正相关的关系，才能充分说明电机的有感控制模式的确出现了故障。
应理解的是，对于上述第(一)种情况，当Δn>5％时，若Pref<P，则表明通过该进一步验证的过程，不能判定有感控制模式已失效。当然，并不表明确定有感控制模式未出现故障，此时，有感控制模式可能已经出现故障，也可能是正常的，只是该进一步验证的过程只能判断在Δn>5％且Pref>P时有感控制模式一定是出现故障的，但却无法判断Δn>5％且Pref<P时有感控制模式就一定没有出现故障。
对于上述第(二)种情况，当Δn<-5％时，Δn为负值，即第一转速ns小于第二转速nsl(ns<nsl)。此时，将当前油门xi代入上述公式(2)拟合得到输入理论功率(Pref)，然后通过电路上自带直流电压(U)及母线电流测量信号(I)计算实际功率(P，P＝UI)。然后，比较该输入理论功率Pref及实际功率P的大小关系。若Pref<P，则进一步验证传感器输出值存在变小的异常，电机的有感控制模式出现故障。这是因为，功率与转速呈正相关关系。在该进一步验证的过程中，假设此时nsl的值均是准确的，只有ns因为有感控制模式的故障而存在偏高或偏低的情况，只有当同时满足Δn<5％且Pref<P，即ns<nsl且Pref<P，才满足了功率与转速呈正相关的关系，才能充分说明电机的有感控制模式的确出现了故障。
应理解的是，对于上述第(二)种情况，当Δn<5％时，若Pref>P，则表明通过该进一步验证的过程，不能判定有感控制模式已失效。当然，并不表明确定有感控制模式未出现故障，此时，有感控制模式可能已经出现故障，也可能是正常的，只是该进一步验证的过程只能判断在Δn<5％且Pref<P时有感控制模式一定是出现故障的，但却无法判断Δn<5％且Pref>P时有感控制模式就一定没有出现故障。
在一较佳实施例中，本发明实施例的电机控制模式故障检测方法还包含一控制模式切换步骤。
在通过上述过程判定电机的有感控制模式异常时，通过该控制模式切换步骤，将电机控制模式由有感控制模式切换至无感控制模式。
通过本发明实施例的电机控制模式故障检测方法，能够提高对电机控制模式故障检测的准确度，从而及时应对有感控制模式可能出现的故障情况，将电机切换到无感状态，使得电机控制能够有效继续进行，从而避免电机在有感控制模式出现故障后继续进行在该模式下可能导致的机器烧毁等灾难性后果。
实施例2
本发明实施例提供一种电机控制模式故障检测装置，如图4所示，该电机控制模式故障检测装置主要包括：相对误差获取单元1、误差判断单元2及异常模式判定单元3等。
其中，上述的相对误差获取单元1用于获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算第一转速ns与第二转速nsl之间的相对误差Δn；误差判断单元2用于判断相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；异常模式判定单元3用于当相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定电机的有感控制模式异常；当相对误差Δn的绝对值小于或等于预设阈值时，判定电机的有感控制模式正常。
通过上述的各个组成部分之间的协同工作，本发明实施例的电机控制模式故障检测装置，能够基于电机在有感控制模式和无感控制模式下的转速进行初步判断传感器是否正常，可更加及时准确地判断有感控制模式是否出现故障。
以下结合具体示例，对本发明实施例的电机控制模式故障检测装置中的各个组成部分及其功能做详细说明。
上述的相对误差获取单元1，用于获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算第一转速ns与第二转速nsl之间的相对误差Δn。
在实际应用中，电机控制正常进行过程中，可通过传感器(例如：线性霍尔等)采样并经过计算得到转子的转速及位置(有感控制模式下的第一转速ns)。同时，在进行电机控制时，也可采用无感控制模式计算转子的转速，例如是利用检测该电机各相的反电动势来计算转子的转速(无感控制模式下的第二转速nsl)。
在获取到有感控制模式下的第一转速ns及无感控制模式下的第二转速nsl后，可通过以下公式(1)求取该第一转速ns及第二转速nsl的相对误差Δn：
其中，ns为有感控制模式的第一转速，nsl为无感控制模式的第二转速。
上述误差判断单元2，用于判断相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；上述的异常模式判定单元3，用于当相对误差Δn的绝对值大于预设阈值时，判定电机的有感控制模式异常；当相对误差Δn的绝对值小于或等于预设阈值时，判定电机的有感控制模式正常。
具体地，则是判断通过上述相对误差获取单元1计算得到的相对误差Δn的绝对值|Δn|与一预设阈值的大小。若|Δn|小于或等于该预设阈值，则说明电机控制所采用的有感控制模式未出现异常；若|Δn|大于该预设阈值时，则说明电机控制所采用的有感控制模式下的转速与无感控制模式下的转速之间的差距较大，则可初步判定电机的有感控制模式异常。
在一较佳实施例中，该预设阈值可为5％～10％中的任意数值，例如，当该预设阈值为5％时，若|Δn|≤5％，则可判定电机控制所采用的有感控制模式未出现异常，若|Δn|>5％，则可初步判定电机的有感控制模式异常；或者该预设阈值为7％时，若|Δn|≤7％，则可判定电机控制所采用的有感控制模式未出现异常，若|Δn|>7％，则可初步判定电机的有感控制模式异常。但上述预设阈值的取值仅为举例说明，并非用以限制本发明。
在一较佳实施例中，若上述误差判断单元2判断第一转速ns与第二转速nsl的相对误差Δn的绝对值大于该预设阈值，则是初步判定电机的有感控制模式异常。此时，可进一步执行另一检测过程，进一步确定该电机的有感控制模式是否确实出现故障。应理解的是，若误差判断单元2判断第一转速ns与第二转速nsl的相对误差Δn的绝对值小于或等于上述的预设阈值，则说明电机在有感控制模式下的转速与无感控制模式下分别获取的转速之间的差距不够大，因此不能够通过此判定结果得出有感控制模式是否出现异常，此时，仍然判定有感控制模式处于正常状态。
在一较佳实施例中，若上述误差判断单元2判断第一转速ns与第二转速nsl的相对误差Δn的绝对值大于该预设阈值，则是初步判定电机的有感控制模式异常。此时，可进一步执行另一检测过程，进一步确定该电机的有感控制模式是否确实出现故障。如下将具体描述。
如图5所示，异常模式判定单元3转速判断模块4、第一功率判断模块5和第二功率判断模块6。异常模式判定单元3在当相对误差Δn的绝对值大于预设阈值时，初步判定有感控制模式异常后，进一步执行以下步骤：。
首先，通过转速判断模块4判断上述的第一转速ns是否大于第二转速nsl。
当第一转速ns大于第二转速nsl时，第一功率判断模块5根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断该输入理论功率是否大于电机的实际功率，当该输入理论功率大于电机的实际功率时，则异常模式判定单元3判定电机的有感控制模式异常。
当第一转速ns小于第二转速nsl时，第二功率判断模块6根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断该输入理论功率是否小于电机的实际功率，当该输入理论功率小于电机的实际功率时，则异常模式判定单元3判定电机的有感控制模式异常。
在本发明实施例中，当转速判断模块4判断第一转速ns大于第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，是将当前油门值输入至一预先拟合生成的油门-输入理论功率关系式(上述公式(2))计算该输入理论功率。
，类似地，在本发明实施例中，当转速判断模块4判断第一转速ns小于第二转速nsl时，第二功率判断模块6根据当前油门值计算对应的输入理论功率。在本发明实施例中，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，是将当前油门值输入至一预先拟合生成的油门-输入理论功率关系式(上述公式(2))计算该输入理论功率。
然后，第二功率判断模块6判断输入理论功率是否小于该电机的实际功率。
在一较佳实施例中，如图5所示，本发明实施例的电机控制模式故障检测装置还包含一控制模式切换单元9。在通过上述过程判定电机的有感控制模式异常时，通过该控制模式切换单元9，将电机控制模式由有感控制模式切换至无感控制模式。
需要说明的是，由于本发明实施例中的装置实施例与方法实施例基于相同的发明构思，方法实施例中的技术内容同样适用于装置实施例，因此，装置实施例中与方法实施例相同的更细节的技术内容在此不再赘述。
通过本发明实施例的电机控制模式故障检测装置，能够提高对电机有感控制模式运行情况的故障检测准确度，从而及时应对有感控制模式可能出现的故障情况，将电机切换到无感状态，使得电机能够有效继续运行，从而避免电机在有感控制模式出现故障后继续运行在该模式下可能导致的机器烧毁等灾难性后果。
实施例3
图6A及图6B是本发明实施例提供的执行电机控制模式故障检测方法的电机控制模式故障检测组件的硬件结构示意图，如图6A及图6B所示，该电机控制模式故障检测组件包括一个或多个处理器610以及存储器620，图6A及图6B中以一个处理器610为例。
执行电机控制模式故障检测方法的电机控制模式故障检测组件还可以包括：输入装置630和输出装置640。
处理器610、存储器620、输入装置630和输出装置640可以通过总线或者其他方式连接，图6A及图6B中以通过总线连接为例。
处理器610可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器610还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器620作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电机控制模式故障检测方法对应的程序指令/模块(例如，图4所示的相对误差获取单元1、误差判断单元2及异常模式判定单元3)。处理器610通过运行存储在存储器620中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的电机控制模式故障检测方法。
存储器620可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电机控制模式故障检测装置的使用所创建的数据等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器620可选包括相对于处理器610远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至列表项操作的处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置630可接收输入的数字或字符信息，以及产生与电机控制模式故障检测装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置640可包括显示屏等显示设备。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器620中，当被所述一个或者多个处理器610执行时，执行上述方法实施例的电机控制模式故障检测方法。
实施例4
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，该非暂态计算机存储介质存储有计算机可执行计算机程序，该计算机可执行计算机程序可执行上述任意方法实施例中的电机控制模式故障检测方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种电机控制模式故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算所述第一转速ns与所述第二转速nsl之间的相对误差Δn；
判断所述相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；
当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常；
当所述相对误差Δn的绝对值小于或等于所述预设阈值时，则判定所述有感控制模式正常。
2.根据权利要求1所述的电机控制模式故障检测方法，其特征在于，所述相对误差
3.根据权利要求1或2所述的电机控制模式故障检测方法，其特征在于，所述当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常，进一步包括：
判断所述第一转速ns是否大于所述第二转速nsl；
当所述第一转速ns大于所述第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否大于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率大于所述实际功率时，则判定所述有感控制模式异常；
当所述第一转速ns小于所述第二转速nsl时，根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否小于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率小于所述实际功率时，则判定所述有感控制模式异常。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机控制模式故障检测方法，其特征在于，所述的电机控制模式故障检测方法还包括：
当判定所述有感控制模式异常时，将电机控制模式从所述有感控制模式切换至所述无感控制模式；
当判定所述有感控制模式正常时，继续使用所述有感控制模式。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机控制模式故障检测方法，其特征在于，所述预设阈值的取值为5％～10％。
6.一种电机控制模式故障检测装置，其特征在于，所述装置包括：
相对误差获取单元，用于获取电机在当前油门下有感控制模式的第一转速ns及无感控制模式的第二转速nsl，并计算所述第一转速ns与所述第二转速nsl之间的相对误差Δn；
误差判断单元，用于判断所述相对误差Δn的绝对值是否大于预设阈值；
异常模式判定单元，用于当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常；当所述相对误差Δn的绝对值小于或等于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式正常。
7.根据权利要求6所述的电机控制模式故障检测方法，其特征在于，所述相对误差
8.根据权利要求6或7所述的电机控制模式故障检测装置，其特征在于，所述异常模式判定单元进一步包括：转速判断模块、第一功率判断模块和第二功率判断模块，所述异常模式判定单元当所述相对误差Δn的绝对值大于所述预设阈值时，判定所述有感控制模式异常，进一步包括：
转速判断模块判断所述第一转速ns是否大于所述第二转速nsl；
当所述第一转速ns大于所述第二转速nsl时，所述第一功率判断模块根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否大于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率大于所述实际功率时，所述异常模式判定单元判定所述有感控制模式异常；
当所述第一转速ns小于所述第二转速nsl时，所述第二功率判断模块根据当前油门值计算对应的输入理论功率，判断所述输入理论功率是否小于所述电机的实际功率，当所述输入理论功率小于所述实际功率时，所述异常模式判定单元判定所述有感控制模式异常。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电机控制模式故障检测装置，其特征在于，还包括：
控制模式切换单元，用于当判定所述有感控制模式异常时，将电机控制模式从所述有感控制模式切换至所述无感控制模式；当判定所述有感控制模式正常时，继续使用所述有感控制模式。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的电机控制模式故障检测装置，其特征在于，所述预设阈值的取值为5％～10％。
11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的电机控制模式故障检测方法的步骤。
12.一种电机控制模式故障检测组件，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的电机控制模式故障检测方法的步骤。
CN201710600189.1A 2017-07-21 2017-07-21 一种电机控制模式故障检测方法及装置 Active CN109286353B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710600189.1A CN109286353B (zh) 2017-07-21 2017-07-21 一种电机控制模式故障检测方法及装置
PCT/CN2018/079842 WO2019015350A1 (zh) 2017-07-21 2018-03-21 一种电机控制模式故障检测方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710600189.1A CN109286353B (zh) 2017-07-21 2017-07-21 一种电机控制模式故障检测方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109286353A true CN109286353A (zh) 2019-01-29
CN109286353B CN109286353B (zh) 2021-01-19

Family

ID=65015795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710600189.1A Active CN109286353B (zh) 2017-07-21 2017-07-21 一种电机控制模式故障检测方法及装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109286353B (zh)
WO (1) WO2019015350A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111983309A (zh) * 2020-08-28 2020-11-24 武汉鸿阳机电工程有限公司 采样数据的异常检测方法和装置
CN113472254A (zh) * 2021-08-06 2021-10-01 北京航空航天大学宁波创新研究院 集成测试优化方法的电子油泵电机控制方法和系统
CN115931036A (zh) * 2023-03-09 2023-04-07 深圳市好盈科技股份有限公司 一种磁编码器故障检测方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130300332A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-14 Denso Corporation Control apparatus for a power converter connected to a rotary machine which is operable as a drive motor of a vehicle
CN103684120A (zh) * 2012-09-03 2014-03-26 峰岹科技（深圳）有限公司 一种有感无刷直流电机驱动方法
CN103999352A (zh) * 2011-11-03 2014-08-20 罗伯特·博世有限公司 用于在故障情况下运行电子换向的电机的方法和装置
CN106385207A (zh) * 2016-11-11 2017-02-08 江苏天行健汽车科技有限公司 一种防止意外启动的直流无刷电机控制系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8436564B2 (en) * 2010-09-01 2013-05-07 Standard Microsystems Corporation Natural commutation for three phase brushless direct current (BLDC) motors
CN104393807B (zh) * 2014-11-07 2017-09-22 美的集团股份有限公司 电机的控制方法及其控制系统
KR101694047B1 (ko) * 2015-08-12 2017-01-09 현대자동차주식회사 모터 제어 방법
CN106385208A (zh) * 2016-11-29 2017-02-08 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种永磁同步电机启动方法、装置和无人飞行器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103999352A (zh) * 2011-11-03 2014-08-20 罗伯特·博世有限公司 用于在故障情况下运行电子换向的电机的方法和装置
US20130300332A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-14 Denso Corporation Control apparatus for a power converter connected to a rotary machine which is operable as a drive motor of a vehicle
CN103684120A (zh) * 2012-09-03 2014-03-26 峰岹科技（深圳）有限公司 一种有感无刷直流电机驱动方法
CN106385207A (zh) * 2016-11-11 2017-02-08 江苏天行健汽车科技有限公司 一种防止意外启动的直流无刷电机控制系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ROSHAHLIZA M. RAMLI ET.AL: "Adaptive filters for rotational speed estimation of a sensorless DC motor with brushes", 《10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION SCIENCE, SIGNAL PROCESSING AND THEIR APPLICATIONS (ISSPA 2010)》 *
李琼等: "基于ＸＣ８７８的ＢＬＤＣ控制系统设计及其启动算法分析", 《微电机》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111983309A (zh) * 2020-08-28 2020-11-24 武汉鸿阳机电工程有限公司 采样数据的异常检测方法和装置
CN113472254A (zh) * 2021-08-06 2021-10-01 北京航空航天大学宁波创新研究院 集成测试优化方法的电子油泵电机控制方法和系统
CN113472254B (zh) * 2021-08-06 2023-11-03 北京航空航天大学宁波创新研究院 集成测试优化方法的电子油泵电机控制方法和系统
CN115931036A (zh) * 2023-03-09 2023-04-07 深圳市好盈科技股份有限公司 一种磁编码器故障检测方法、装置、电子设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN109286353B (zh) 2021-01-19
WO2019015350A1 (zh) 2019-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107155353B (zh) 电动机的诊断装置
CN109286353A (zh) 一种电机控制模式故障检测方法及装置
CN108372881A (zh) 用于电动助力转向的故障容错场定向控制
CN106382165B (zh) 一种柴油机的在线故障检测方法和系统
CN109307795B (zh) 波形点检测方法及装置
CN105240123B (zh) 使用优先级模式的发动机rpm监测方法及erm控制器
Tran et al. A robust diagnosis method for speed sensor fault based on stator currents in the RFOC induction motor drive
CN109905261A (zh) 故障诊断方法及装置
CN113804388B (zh) 基于时域分析的机械设备旋转冲击故障检测方法及系统
US9645873B2 (en) Integrated configuration management and monitoring for computer systems
CN105824934B (zh) 查找分布式etl中慢节点的方法和装置
CN102045020A (zh) 永磁电机转子位置检测方法
CN109901003B (zh) 一种逆变器功率故障检测方法及系统
US10775209B2 (en) Control circuit and method for checking the plausibility of a rotor position angle
US9103744B2 (en) Method and apparatus for redundant detection of a rotational direction
Pintard et al. From safety analyses to experimental validation of automotive embedded systems
CN115685037A (zh) 一种电流传感器的故障检测方法、装置及介质
CN108555906A (zh) 机器人的控制方法、装置及机器人
KR20140079314A (ko) 신호 레벨의 모니터링 장치 및 방법
CN106685279A (zh) 一种检测电机的霍尔信号的方法及装置
CN103425125B (zh) 基于连续状态的电气系统故障诊断方法
US20070294007A1 (en) Active Front Steer Angle Sensor Failure Detection System and Method
CN107957269B (zh) 一种惯导系统故障特性判定及测试性预计方法
KR102577252B1 (ko) 차량용 지시계의 원점 검출 방법
CN113678107A (zh) 冗余采集系统中的故障定位

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 518055 Shenzhen, Guangdong, Nanshan District Xili street, No. 1001, Zhiyuan Road, B1 9.

Patentee after: Shenzhen daotong intelligent Aviation Technology Co.,Ltd.

Address before: 518055 Shenzhen, Guangdong, Nanshan District Xili street, No. 1001, Zhiyuan Road, B1 9.

Patentee before: AUTEL ROBOTICS Co.,Ltd.