CN113460885B - 大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法和系统在交流伺服电动机运行过程中以互感方式采集电动机线圈绕组的电流和电动机的工作电压，以此确定电动机输出的实时驱动力和判断电动机当前是否处于超负荷起重状态，籍此控制电动机的开关状态；此外还能够在电动机当前其中的物体处于重心不平衡时，适应性地降低物体的起重速度，这样能够在降低电动机输出驱动力大小的同时保证物体能够平稳地起重，从而有效避免物体在起重过程中发生大幅度摇摆和提高物体起重运动的稳定性以及最大限度地保证电动机正常持续地输出驱动力。

Description

大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法和系统

技术领域

本发明涉及电动机驱动控制的技术领域，特别涉及大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法和系统。

背景技术

大力矩永磁交流伺服电动机是指利用交流电驱动并且能够输出大力矩的永磁-线圈绕组伺服电机，其能够通过改变对电动机施加的驱动电压而调整电动机输出的力矩，从而对负载进行大幅度的驱动。大力矩永磁交流伺服电动机广泛应用于起重机或者挖掘机等重型机器中，以用于对大重量物体进行起重搬运等操作。但是大力矩永磁交流伺服电动机在对物体进行起重搬运的过程中，可能会存在物体的重量过大而导致无法平稳地对物体进行起重搬运的情况，从而导致电动机处于超负荷工作状态和无法保证物体在起重过程中稳定的运动，这很容易发生物体坠落或者电动机侧翻的危险情况以及严重影响电动机的正常工作。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法和系统，其在交流伺服电动机运行过程中以互感方式采集电动机线圈绕组的电流和电动机的工作电压，以此确定电动机输出的实时驱动力和判断电动机当前是否处于超负荷起重状态，籍此控制电动机的开关状态；此外还能够在电动机当前其中的物体处于重心不平衡时，适应性地降低物体的起重速度，这样能够在降低电动机输出驱动力大小的同时保证物体能够平稳地起重，从而有效避免物体在起重过程中发生大幅度摇摆和提高物体起重运动的稳定性以及最大限度地保证电动机正常持续地输出驱动力。

本发明提供大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流；

步骤S2，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；并根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态；

步骤S3，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度；

进一步，在所述步骤S1中，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流具体包括：

步骤S101，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，并在互感连接过程中检测霍尔传感器中产生的感应电流；分析检测到的感应电流在单位时间内的电流变化值；

步骤S102，将所述电流变化值与预设电流变化阈值进行比对；若所述电流变化值小于或等于预设电流变化阈值，则将当前检测到的感应电流作为霍尔传感器最终的感应电流；若所述电流变化值大于预设电流变化阈值，则重新检测检测霍尔传感器中产生的感应电流，直到重新检测到的感应电流的电流变化值小于或等于预设电流变化阈值为止；

步骤S103，利用下面公式(1)以及根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流，

在上述公式(1)中，I_p表示电动机线圈绕组的电流；I_s表示感应电流；N_p表示电动机线圈绕组的匝数；N_s表示霍尔传感器中线圈绕组的匝数；

进一步，在所述步骤S2中，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；并根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态具体包括：

步骤S201，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机中定子两端的工作电压，以此作为交流伺服电动机的工作电压；

步骤S202，利用下面公式(2)以及根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，

在上述公式(2)中，T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；U表示工作电压；I_p表示电动机线圈绕组的电流；c表示交流伺服电动机的动力输出齿轮组的齿轮比；n表示交流伺服电动机的额定转速；r表示交流伺服电动机当前对物体进行起重过程中起重支点与物体重心之间的距离；cosψ表示功率因数、且其取值为0.8；

步骤S203，利用下面公式(3)以及根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，

K＝max(T-T_F,0) (3)

在上述公式(3)中，K表示交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态的评定值，当K>0时，表明交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，当K＝0时，表明交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

若交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，从而使交流伺服电动机停止工作；

若交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态，则继续对交流伺服电动供电，从而使交流伺服电动机保持工作；

进一步，在所述步骤S3中，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度具体包括：

步骤S301，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度；再根据所述三轴加速度，确定物体在起重过程中的俯仰姿态角度变化率；

步骤S302，将所述俯仰姿态角度变化率与预设俯仰姿态角度变化率阈值进行比对；若所述俯仰姿态角度变化率大于或等于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心不平衡；若所述俯仰姿态角度变化率小于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心平衡；

步骤S303，当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则利用下面公式(4)和根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比，

在上述公式(4)中，N表示交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；n表示交流伺服电动机的额定转速；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

根据所述起重速度减速比N，将交流伺服电动机对物体进行的起重速度降低至原来起重速度的1/N。

本发明还提供大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统，其特征在于，其包括霍尔检测与分析模块、工作电压采集模块、电动机开关状态调整模块、物体起重姿态信息采集与分析模块和物体起重速度调整模块；其中，

所述霍尔检测与分析模块包括霍尔传感器，其用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流；

所述工作电压采集模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；

所述电动机开关状态调整模块用于根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态；

所述物体起重姿态信息采集与分析模块用于当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；

所述物体起重速度调整模块用于当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度；

进一步，所述霍尔检测与分析模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流具体包括：

在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，并在互感连接过程中检测霍尔传感器中产生的感应电流；分析检测到的感应电流在单位时间内的电流变化值；

再将所述电流变化值与预设电流变化阈值进行比对；若所述电流变化值小于或等于预设电流变化阈值，则将当前检测到的感应电流作为霍尔传感器最终的感应电流；若所述电流变化值大于预设电流变化阈值，则重新检测检测霍尔传感器中产生的感应电流，直到重新检测到的感应电流的电流变化值小于或等于预设电流变化阈值为止；

最后利用下面公式(1)以及根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流，

在上述公式(1)中，I_p表示电动机线圈绕组的电流；I_s表示感应电流；N_p表示电动机线圈绕组的匝数；N_s表示霍尔传感器中线圈绕组的匝数；

进一步，所述工作电压采集模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压具体包括：

在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机中定子两端的工作电压，以此作为交流伺服电动机的工作电压；

以及，

所述电动机开关状态调整模块用于根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态具体包括：

利用下面公式(2)以及根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，

在上述公式(2)中，T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；U表示工作电压；I_p表示电动机线圈绕组的电流；c表示交流伺服电动机的动力输出齿轮组的齿轮比；n表示交流伺服电动机的额定转速；r表示交流伺服电动机当前对物体进行起重过程中起重支点与物体重心之间的距离；cosψ表示功率因数、且其取值为0.8；

利用下面公式(3)以及根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，

K＝max(T-T_F,0) (3)

在上述公式(3)中，K表示交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态的评定值，当K>0时，表明交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，当K＝0时，表明交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

若交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，从而使交流伺服电动机停止工作；

若交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态，则继续对交流伺服电动供电，从而使交流伺服电动机保持工作；

进一步，所述物体起重姿态信息采集与分析模块用于当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否具体包括：

当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度；再根据所述三轴加速度，确定物体在起重过程中的俯仰姿态角度变化率；

再将所述俯仰姿态角度变化率与预设俯仰姿态角度变化率阈值进行比对；若所述俯仰姿态角度变化率大于或等于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心不平衡；若所述俯仰姿态角度变化率小于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心平衡；

以及，

所述物体起重速度调整模块用于当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度具体包括：

当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则利用下面公式(4)和根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比，

在上述公式(4)中，N表示交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；n表示交流伺服电动机的额定转速；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

根据所述起重速度减速比N，将交流伺服电动机对物体进行的起重速度降低至原来起重速度的1/N。

相比于现有技术，该大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法和系统在交流伺服电动机运行过程中以互感方式采集电动机线圈绕组的电流和电动机的工作电压，以此确定电动机输出的实时驱动力和判断电动机当前是否处于超负荷起重状态，籍此控制电动机的开关状态；此外还能够在电动机当前其中的物体处于重心不平衡时，适应性地降低物体的起重速度，这样能够在降低电动机输出驱动力大小的同时保证物体能够平稳地起重，从而有效避免物体在起重过程中发生大幅度摇摆和提高物体起重运动的稳定性以及最大限度地保证电动机正常持续地输出驱动力。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明提供的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法的流程示意图。

图2为本发明提供的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

参阅图1，为本发明实施例提供的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法的流程示意图。该大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法包括如下步骤：

步骤S1，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据该感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流；

步骤S2，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；并根据该工作电压和该电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据该实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态；

步骤S3，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析该姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据该实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据该起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度。

上述技术方案的有益效果为：该大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法在交流伺服电动机运行过程中以互感方式采集电动机线圈绕组的电流和电动机的工作电压，以此确定电动机输出的实时驱动力和判断电动机当前是否处于超负荷起重状态，籍此控制电动机的开关状态；此外还能够在电动机当前其中的物体处于重心不平衡时，适应性地降低物体的起重速度，这样能够在降低电动机输出驱动力大小的同时保证物体能够平稳地起重，从而有效避免物体在起重过程中发生大幅度摇摆和提高物体起重运动的稳定性以及最大限度地保证电动机正常持续地输出驱动力。

优选地，在该步骤S1中，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据该感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流具体包括：

步骤S101，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，并在互感连接过程中检测霍尔传感器中产生的感应电流；分析检测到的感应电流在单位时间内的电流变化值；

步骤S102，将该电流变化值与预设电流变化阈值进行比对；若该电流变化值小于或等于预设电流变化阈值，则将当前检测到的感应电流作为霍尔传感器最终的感应电流；若该电流变化值大于预设电流变化阈值，则重新检测检测霍尔传感器中产生的感应电流，直到重新检测到的感应电流的电流变化值小于或等于预设电流变化阈值为止；

步骤S103，利用下面公式(1)以及根据该感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流，

在上述公式(1)中，I_p表示电动机线圈绕组的电流；I_s表示感应电流；N_p表示电动机线圈绕组的匝数；N_s表示霍尔传感器中线圈绕组的匝数。

上述技术方案的有益效果为：大力矩永磁交流伺服电动机在运行过程中，对电动机施加相应的交流电，这样电动机中的定子线圈和转子线圈通过交流电发生相互转动，从而实现电动机的运行并输出相应的力矩。在实际应用中，电动机属于一个封装密闭的设备，其无法通过对电动机外界检测线路的方式来检测电动机的线圈绕组的电流。而利用霍尔传感器设置在交流伺服电动机附近区域，这样霍尔传感器内部的线圈会与交流伺服电动机发生互感，从而霍尔传感器内部的线圈会产生相应的感应电流，该感应电流的大小与电动机的线圈绕组的电流存在一定的关系，利用上述公式(1)，能够快速准确地得到电动机的线圈绕组的电流。

霍尔传感器与交流伺服电动机之间发生互感连接是一个循序渐进的过程，即当霍尔传感器接近交流伺服电动机时，霍尔传感器产生的感应电流是一个由无到有的过程，当霍尔传感器与交流伺服电动机之间的互感反应稳定后，霍尔传感器产生的感应电流的大小才会稳定。若在霍尔传感器刚开始发生互感反应的阶段直接将此时的感应电流作为最终的感应电流，会导致后续电动机的线圈绕组的电流计算的不正确。而通过分析检测到的感应电流在单位时间(比如1s)内的电流变化值，当霍尔传感器与交流伺服电动机之间的互感反应稳定后，该感应电流将不会继续增大，该感应电流在单位时间内的电流变化值将逐渐趋于零；此时，将该电流变化值与预设电流变化阈值进行比对，能够准确地判断当前的感应电流是否趋于稳定而不再增加，从而大大地提高感应电流检测的可靠性和有效性。

优选地，在该步骤S2中，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；并根据该工作电压和该电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据该实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态具体包括：

步骤S201，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机中定子两端的工作电压，以此作为交流伺服电动机的工作电压；

步骤S202，利用下面公式(2)以及根据该工作电压和该电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，

在上述公式(2)中，T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；U表示工作电压；I_p表示电动机线圈绕组的电流；c表示交流伺服电动机的动力输出齿轮组的齿轮比；n表示交流伺服电动机的额定转速；r表示交流伺服电动机当前对物体进行起重过程中起重支点与物体重心之间的距离；cosψ表示功率因数、且其取值为0.8；

步骤S203，利用下面公式(3)以及根据该实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，

K＝max(T-T_F,0) (3)

在上述公式(3)中，K表示交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态的评定值，当K>0时，表明交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，当K＝0时，表明交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

若交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，从而使交流伺服电动机停止工作；

若交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态，则继续对交流伺服电动供电，从而使交流伺服电动机保持工作。

上述技术方案的有益效果为：当大力矩永磁交流伺服电动机起重不同重量的物体时，其对应输出的驱动力也相应不同。通常而言，需要起重的物体的重量越大，相应输出的驱动力也越大，而交流伺服电动机的工作电压也越大。利用上述公式(2)，能够准确地计算出交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，其能够在不需要对交流伺服电动机进行停机关闭的情况下，也能够准确地得到电动机的实际驱动力输出大小。此外，每个交流伺服电动机都存在相应的最大输出驱动力，而该最大输出驱动力可通过直接查询电动机的出厂参数而得到；利用上述公式(3)，能够准确和及时判断电动机当前的驱动力输出是否超出自身的最大输出驱动力，从而有效地判断电动机当前是否处于超负荷起重工作状态。并且在交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，这样能够保证电动机不会由于长时间持续处于负负荷起重工作状态，而缩短工作寿命。

优选地，在该步骤S3中，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析该姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据该实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据该起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度具体包括：

步骤S301，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度；再根据该三轴加速度，确定物体在起重过程中的俯仰姿态角度变化率；

步骤S302，将该俯仰姿态角度变化率与预设俯仰姿态角度变化率阈值进行比对；若该俯仰姿态角度变化率大于或等于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心不平衡；若该俯仰姿态角度变化率小于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心平衡；

步骤S303，当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则利用下面公式(4)和根据该实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比，

在上述公式(4)中，N表示交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；n表示交流伺服电动机的额定转速；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

根据该起重速度减速比N，将交流伺服电动机对物体进行的起重速度降低至原来起重速度的1/N。

上述技术方案的有益效果为：当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，虽然电动机能够正常对物体进行起重操作，但是在起重操作过程中物体无可避免会受到外界风速或者风向的影响而发生摇摆晃动，这使得物体在起重过程中重心不平衡，进而导致物体侧翻的危险。在物体起重过程中，利用三轴加速度传感器或者陀螺仪等采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度，并根据该三轴加速度确定物体的俯仰姿态角度变化率。当物体的俯仰姿态角度变化率过大，则可能存在物体侧翻的风险，而通过阈值比对的方式能够准确和及时地判断物体在起重过程中的重心平衡与否。此外，利用上述公式(4)，能够在电动机对不同物体进行起重过程中发生重心不平衡的情况下，确定对物体的其中速度进行降速处理的降速比，这样经过降速处理后，物体能够以较低的速度进行起重升降动作，从而大大降低物体在起重过程中发生侧翻的风险，同时也能保证交流伺服电动机的持续正常工作。

参阅图2，为本发明实施例提供的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统的结构示意图。该大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统包括霍尔检测与分析模块、工作电压采集模块、电动机开关状态调整模块、物体起重姿态信息采集与分析模块和物体起重速度调整模块；其中，

该霍尔检测与分析模块包括霍尔传感器，其用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据该感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流；

该工作电压采集模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；

该电动机开关状态调整模块用于根据该工作电压和该电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据该实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态；

该物体起重姿态信息采集与分析模块用于当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析该姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；

该物体起重速度调整模块用于当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据该实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据该起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度。

上述技术方案的有益效果为：该大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统在交流伺服电动机运行过程中以互感方式采集电动机线圈绕组的电流和电动机的工作电压，以此确定电动机输出的实时驱动力和判断电动机当前是否处于超负荷起重状态，籍此控制电动机的开关状态；此外还能够在电动机当前其中的物体处于重心不平衡时，适应性地降低物体的起重速度，这样能够在降低电动机输出驱动力大小的同时保证物体能够平稳地起重，从而有效避免物体在起重过程中发生大幅度摇摆和提高物体起重运动的稳定性以及最大限度地保证电动机正常持续地输出驱动力。

优选地，该霍尔检测与分析模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据该感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流具体包括：

在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，并在互感连接过程中检测霍尔传感器中产生的感应电流；分析检测到的感应电流在单位时间内的电流变化值；

再将该电流变化值与预设电流变化阈值进行比对；若该电流变化值小于或等于预设电流变化阈值，则将当前检测到的感应电流作为霍尔传感器最终的感应电流；若该电流变化值大于预设电流变化阈值，则重新检测检测霍尔传感器中产生的感应电流，直到重新检测到的感应电流的电流变化值小于或等于预设电流变化阈值为止；

最后利用下面公式(1)以及根据该感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流，

在上述公式(1)中，I_p表示电动机线圈绕组的电流；I_s表示感应电流；N_p表示电动机线圈绕组的匝数；N_s表示霍尔传感器中线圈绕组的匝数。

上述技术方案的有益效果为：大力矩永磁交流伺服电动机在运行过程中，对电动机施加相应的交流电，这样电动机中的定子线圈和转子线圈通过交流电发生相互转动，从而实现电动机的运行并输出相应的力矩。在实际应用中，电动机属于一个封装密闭的设备，其无法通过对电动机外界检测线路的方式来检测电动机的线圈绕组的电流。而利用霍尔传感器设置在交流伺服电动机附近区域，这样霍尔传感器内部的线圈会与交流伺服电动机发生互感，从而霍尔传感器内部的线圈会产生相应的感应电流，该感应电流的大小与电动机的线圈绕组的电流存在一定的关系，利用上述公式(1)，能够快速准确地得到电动机的线圈绕组的电流。

霍尔传感器与交流伺服电动机之间发生互感连接是一个循序渐进的过程，即当霍尔传感器接近交流伺服电动机时，霍尔传感器产生的感应电流是一个由无到有的过程，当霍尔传感器与交流伺服电动机之间的互感反应稳定后，霍尔传感器产生的感应电流的大小才会稳定。若在霍尔传感器刚开始发生互感反应的阶段直接将此时的感应电流作为最终的感应电流，会导致后续电动机的线圈绕组的电流计算的不正确。而通过分析检测到的感应电流在单位时间(比如1s)内的电流变化值，当霍尔传感器与交流伺服电动机之间的互感反应稳定后，该感应电流将不会继续增大，该感应电流在单位时间内的电流变化值将逐渐趋于零；此时，将该电流变化值与预设电流变化阈值进行比对，能够准确地判断当前的感应电流是否趋于稳定而不再增加，从而大大地提高感应电流检测的可靠性和有效性。

优选地，该工作电压采集模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压具体包括：

在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机中定子两端的工作电压，以此作为交流伺服电动机的工作电压；

以及，

该电动机开关状态调整模块用于根据该工作电压和该电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据该实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态具体包括：

利用下面公式(2)以及根据该工作电压和该电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，

在上述公式(2)中，T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；U表示工作电压；I_p表示电动机线圈绕组的电流；c表示交流伺服电动机的动力输出齿轮组的齿轮比；n表示交流伺服电动机的额定转速；r表示交流伺服电动机当前对物体进行起重过程中起重支点与物体重心之间的距离；cosψ表示功率因数、且其取值为0.8；

利用下面公式(3)以及根据该实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，

K＝max(T-T_F,0) (3)

在上述公式(3)中，K表示交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态的评定值，当K>0时，表明交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，当K＝0时，表明交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

若交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，从而使交流伺服电动机停止工作；

若交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态，则继续对交流伺服电动供电，从而使交流伺服电动机保持工作。

上述技术方案的有益效果为：当大力矩永磁交流伺服电动机起重不同重量的物体时，其对应输出的驱动力也相应不同。通常而言，需要起重的物体的重量越大，相应输出的驱动力也越大，而交流伺服电动机的工作电压也越大。利用上述公式(2)，能够准确地计算出交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，其能够在不需要对交流伺服电动机进行停机关闭的情况下，也能够准确地得到电动机的实际驱动力输出大小。此外，每个交流伺服电动机都存在相应的最大输出驱动力，而该最大输出驱动力可通过直接查询电动机的出厂参数而得到；利用上述公式(3)，能够准确和及时判断电动机当前的驱动力输出是否超出自身的最大输出驱动力，从而有效地判断电动机当前是否处于超负荷起重工作状态。并且在交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，这样能够保证电动机不会由于长时间持续处于负负荷起重工作状态，而缩短工作寿命。

优选地，该物体起重姿态信息采集与分析模块用于当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析该姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否具体包括：

当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度；再根据该三轴加速度，确定物体在起重过程中的俯仰姿态角度变化率；

再将该俯仰姿态角度变化率与预设俯仰姿态角度变化率阈值进行比对；若该俯仰姿态角度变化率大于或等于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心不平衡；若该俯仰姿态角度变化率小于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心平衡；

以及，

该物体起重速度调整模块用于当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据该实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据该起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度具体包括：

当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则利用下面公式(4)和根据该实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比，

在上述公式(4)中，N表示交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；n表示交流伺服电动机的额定转速；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

根据该起重速度减速比N，将交流伺服电动机对物体进行的起重速度降低至原来起重速度的1/N。

上述技术方案的有益效果为：当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，虽然电动机能够正常对物体进行起重操作，但是在起重操作过程中物体无可避免会受到外界风速或者风向的影响而发生摇摆晃动，这使得物体在起重过程中重心不平衡，进而导致物体侧翻的危险。在物体起重过程中，利用三轴加速度传感器或者陀螺仪等采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度，并根据该三轴加速度确定物体的俯仰姿态角度变化率。当物体的俯仰姿态角度变化率过大，则可能存在物体侧翻的风险，而通过阈值比对的方式能够准确和及时地判断物体在起重过程中的重心平衡与否。此外，利用上述公式(4)，能够在电动机对不同物体进行起重过程中发生重心不平衡的情况下，确定对物体的其中速度进行降速处理的降速比，这样经过降速处理后，物体能够以较低的速度进行起重升降动作，从而大大降低物体在起重过程中发生侧翻的风险，同时也能保证交流伺服电动机的持续正常工作。

从上述实施例的内容可知，该大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法和系统在交流伺服电动机运行过程中以互感方式采集电动机线圈绕组的电流和电动机的工作电压，以此确定电动机输出的实时驱动力和判断电动机当前是否处于超负荷起重状态，籍此控制电动机的开关状态；此外还能够在电动机当前其中的物体处于重心不平衡时，适应性地降低物体的起重速度，这样能够在降低电动机输出驱动力大小的同时保证物体能够平稳地起重，从而有效避免物体在起重过程中发生大幅度摇摆和提高物体起重运动的稳定性以及最大限度地保证电动机正常持续地输出驱动力。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流；

步骤S2，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；并根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态；

步骤S3，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度。

2.如权利要求1所述的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流具体包括：

步骤S101，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，并在互感连接过程中检测霍尔传感器中产生的感应电流；分析检测到的感应电流在单位时间内的电流变化值；

步骤S102，将所述电流变化值与预设电流变化阈值进行比对；若所述电流变化值小于或等于预设电流变化阈值，则将当前检测到的感应电流作为霍尔传感器最终的感应电流；若所述电流变化值大于预设电流变化阈值，则重新检测检测霍尔传感器中产生的感应电流，直到重新检测到的感应电流的电流变化值小于或等于预设电流变化阈值为止；

步骤S103，利用下面公式(1)以及根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流，

在上述公式(1)中，I_p表示电动机线圈绕组的电流；I_s表示感应电流；N_p表示电动机线圈绕组的匝数；N_s表示霍尔传感器中线圈绕组的匝数。

3.如权利要求2所述的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；并根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态具体包括：

步骤S201，在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机中定子两端的工作电压，以此作为交流伺服电动机的工作电压；

步骤S202，利用下面公式(2)以及根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，

在上述公式(2)中，T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；U表示工作电压；I_p表示电动机线圈绕组的电流；c表示交流伺服电动机的动力输出齿轮组的齿轮比；n表示交流伺服电动机的额定转速；r表示交流伺服电动机当前对物体进行起重过程中起重支点与物体重心之间的距离；cosψ表示功率因数、且其取值为0.8；

步骤S203，利用下面公式(3)以及根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，

K＝max(T-T_F,0) (3)

在上述公式(3)中，K表示交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态的评定值，当K>0时，表明交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，当K＝0时，表明交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

若交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，从而使交流伺服电动机停止工作；

若交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态，则继续对交流伺服电动供电，从而使交流伺服电动机保持工作。

4.如权利要求3所述的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度具体包括：

步骤S301，当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度；再根据所述三轴加速度，确定物体在起重过程中的俯仰姿态角度变化率；

步骤S302，将所述俯仰姿态角度变化率与预设俯仰姿态角度变化率阈值进行比对；若所述俯仰姿态角度变化率大于或等于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心不平衡；若所述俯仰姿态角度变化率小于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心平衡；

步骤S303，当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则利用下面公式(4)和根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比，

在上述公式(4)中，N表示交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；n表示交流伺服电动机的额定转速；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

根据所述起重速度减速比N，将交流伺服电动机对物体进行的起重速度降低至原来起重速度的1/N。

5.大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统，其特征在于，其包括霍尔检测与分析模块、工作电压采集模块、电动机开关状态调整模块、物体起重姿态信息采集与分析模块和物体起重速度调整模块；其中，所述霍尔检测与分析模块包括霍尔传感器，其用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流；

所述工作电压采集模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压；

所述电动机开关状态调整模块用于根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态；

所述物体起重姿态信息采集与分析模块用于当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否；

所述物体起重速度调整模块用于当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度。

6.如权利要求5所述的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统，其特征在于：

所述霍尔检测与分析模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，以此采集霍尔传感器在互感过程中产生的感应电流；再根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流具体包括：

在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，利用霍尔传感器与交流伺服电动机进行互感连接，并在互感连接过程中检测霍尔传感器中产生的感应电流；分析检测到的感应电流在单位时间内的电流变化值；

再将所述电流变化值与预设电流变化阈值进行比对；若所述电流变化值小于或等于预设电流变化阈值，则将当前检测到的感应电流作为霍尔传感器最终的感应电流；若所述电流变化值大于预设电流变化阈值，则重新检测检测霍尔传感器中产生的感应电流，直到重新检测到的感应电流的电流变化值小于或等于预设电流变化阈值为止；

最后利用下面公式(1)以及根据所述感应电流，确定交流伺服电动机在运行过程中电动机线圈绕组的电流，

在上述公式(1)中，I_p表示电动机线圈绕组的电流；I_s表示感应电流；N_p表示电动机线圈绕组的匝数；N_s表示霍尔传感器中线圈绕组的匝数。

7.如权利要求6所述的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统，其特征在于：

所述工作电压采集模块用于在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机的工作电压具体包括：

在大力矩永磁交流伺服电动机运行过程中，采集交流伺服电动机中定子两端的工作电压，以此作为交流伺服电动机的工作电压；

以及，

所述电动机开关状态调整模块用于根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；再根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，以此根据判断结果，调整交流伺服电动机的开关状态具体包括：

利用下面公式(2)以及根据所述工作电压和所述电动机线圈绕组的电流，确定交流伺服电动机当前输出的实时驱动力，

在上述公式(2)中，T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；U表示工作电压；I_p表示电动机线圈绕组的电流；c表示交流伺服电动机的动力输出齿轮组的齿轮比；n表示交流伺服电动机的额定转速；r表示交流伺服电动机当前对物体进行起重过程中起重支点与物体重心之间的距离；cosψ表示功率因数、且其取值为0.8；

利用下面公式(3)以及根据所述实时驱动力，判断交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态，

K＝max(T-T_F,0) (3)

在上述公式(3)中，K表示交流伺服电动机当前是否处于超负荷起重工作状态的评定值，当K>0时，表明交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，当K＝0时，表明交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

若交流伺服电动机当前处于超负荷起重工作状态，则切断对交流伺服电动机的供电，从而使交流伺服电动机停止工作；

若交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态，则继续对交流伺服电动供电，从而使交流伺服电动机保持工作。

8.如权利要求7所述的大力矩永磁交流伺服电动机的驱动控制系统，其特征在于：

所述物体起重姿态信息采集与分析模块用于当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的姿态信息；分析所述姿态信息，判断物体在起重过程中的重心平衡与否具体包括：

当确定交流伺服电动机当前不处于超负荷起重工作状态时，采集交流伺服电动机当前起重的物体的三轴加速度；再根据所述三轴加速度，确定物体在起重过程中的俯仰姿态角度变化率；

再将所述俯仰姿态角度变化率与预设俯仰姿态角度变化率阈值进行比对；若所述俯仰姿态角度变化率大于或等于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心不平衡；若所述俯仰姿态角度变化率小于预设俯仰姿态角度变化率阈值，则确定物体在起重过程中的重心平衡；

以及，

所述物体起重速度调整模块用于当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；并根据所述起重速度减速比，降低交流伺服电动机对物体进行的起重速度具体包括：

当确定物体在起重过程中处于重心不平衡状态，则利用下面公式(4)和根据所述实时驱动力，确定交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比，

在上述公式(4)中，N表示交流伺服电动机对物体进行起重过程中的起重速度减速比；T表示交流伺服电动机当前输出的实时驱动力；T_F表示交流伺服电动机的最大输出驱动力；n表示交流伺服电动机的额定转速；max()表示取括号内两个数值中的最大值；

根据所述起重速度减速比N，将交流伺服电动机对物体进行的起重速度降低至原来起重速度的1/N。

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