CN113726250B - 同步电机齿槽转矩标定的方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种同步电机齿槽转矩标定的方法、装置及电子设备,其中,针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;判断判定值是否小于预判定阈值;如果是,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。本申请能够利用伺服驱动器实现对齿槽转矩的精确标定,无需其他高精度伺服设备,且操作简单、成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域,尤其是涉及一种同步电机齿槽转矩标定的方法、装置及电子设备。
背景技术
齿槽转矩是永磁电机的一种固有现象,它是电机绕组在不通电的情况下,由永磁体磁场和电枢铁芯的齿槽相互作用而在圆周方向上产生的转矩。它是不变的,与转子位置相关。齿槽转矩将使永磁电机在运行中发生振动和噪声,并通过转轴把脉动转矩传递给负载,降低系统的速度及位置控制的精确度。
为减小齿槽转矩的影响,现有技术中齿槽转矩的标定主要有杠杆测量法及转矩仪法,杠杆测量法比较简单,测量精度比较差,不能反映齿槽转矩与转子位置的具体量化关系,只能大致分析齿槽转矩的特性,所以主要用于对精度要求不高的场合;转矩仪法利用高精度伺服系统进行标定,该方法虽然可以精确的标定齿槽转矩,但是需要高精度设备,操作复杂,成本较高。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种同步电机齿槽转矩标定的方法、装置及电子设备,有效克服传统齿槽转矩标定的缺陷,利用伺服驱动器实现了对齿槽转矩的精确标定,无需其他高精度伺服设备,且操作简单、成本较低。
第一方面,本发明实施例提供了一种同步电机齿槽转矩标定的方法,其中,该方法用于伺服驱动器;该方法包括:针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;判断判定值是否小于预判定阈值;如果是,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。
上述基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值的步骤,包括:驱动伺服驱动器中的转速调节器对电机转速进行调节,得到转速给定值;利用多个滤波函数分别对转速给定值进行滤波,得到每个滤波函数对应的滤波值;将每个等分位置下的滤波函数对应的滤波值进行相加计算,得到每个等分位置对应的辨识值;在旋转周期内将每个等分位置对应的所有辨识值进行均值计算,得到每个等分位置对应的辨识均值。
上述在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值的步骤,包括以下之一:将多个辨识均值进行均值计算得到判定值;或者,将多个辨识均值进行均方根计算得到判定值。
上述基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值的步骤,包括:针对每个等分位置,获取上一旋转周期等分位置对应的初始齿槽转矩标定值;将初始齿槽转矩标定值与辨识均值进行相加计算,得到齿槽转矩标定值。
上述基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值之后,上述方法还包括:将每个等分位置对应的齿槽转矩标定值存储至伺服驱动器的存储区。
上述在将每个等分位置对应的齿槽转矩标定值存储至伺服驱动器的存储区之后,该方法还包括:实时获取同步电机的编码器反馈的电机转子的位置信息;基于位置信息确定等分位置;从存储区中查找与等分位置相邻的第一齿槽转矩标定值和第二齿槽转矩标定值;将第一齿槽转矩标定值和第二齿槽转矩标定值进行线性插值计算,得到补偿值;根据补偿值计算等分位置对应的电机电流值。
上述根据补偿值计算等分位置对应的电机电流值的步骤,包括:将等分位置对应的补偿值和转速给定值进行相加计算,得到电机电流值。
上述电机电流值为电机Q轴的电流指令值。
第二方面,本发明实施例还提供一种同步电机齿槽转矩标定的装置,其中,该装置用于伺服驱动器;上述装置包括:获取模块,用于针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;设定模块,用于根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;第一计算模块,用于基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;第二计算模块,用于在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;判断模块,用于判断判定值是否小于预判定阈值;第三计算模块,如果判断模块判断为是时,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。
第三方面,本发明实施例还提供一种电子设备,其中,包括处理器和存储器,存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令,处理器执行计算机可执行指令以实现上述方法。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其中,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现上述的方法。
本发明实施例带来了以下有益效果:
本申请实施例提供一种同步电机齿槽转矩标定的方法、装置及电子设备,其中,针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;判断判定值是否小于预判定阈值;如果是,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。本申请能够利用伺服驱动器实现对齿槽转矩的精确标定,无需其他高精度伺服设备,且操作简单、成本较低。
本发明的其他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在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
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为本发明实施例提供的一种同步电机齿槽转矩标定的方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种伺服系统转速控制环路框图;
图3为本发明实施例提供的另一种同步电机齿槽转矩标定的方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的一种同步电机齿槽转矩标定的装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
考虑到现有杠杆测量法比较简单,测量精度比较差,不能反映齿槽转矩与转子位置的具体量化关系,只能大致分析齿槽转矩的特性,所以主要用于对精度要求不高的场合;转矩仪法利用高精度伺服系统进行标定,该方法虽然可以精确的标定齿槽转矩,但是需要高精度设备,操作复杂,成本较高;基于此,本发明实施例提供的一种同步电机齿槽转矩标定的方法、装置及电子设备,能够利用伺服驱动器实现对齿槽转矩的精确标定,无需其他高精度伺服设备,且操作简单、成本较低。
本实施例提供了一种同步电机齿槽转矩标定的方法,该方法用于伺服驱动器,其中,伺服电机的控制部分和驱动部分行业上通常合为一体,统称为伺服驱动器,伺服驱动器通常包含MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)控制单元(通常为MCU处理器芯片及其附属电路)或其他数字微处理器,驱动器为功率驱动部分,在MCU的控制下向电机输出电流以驱动电机,伺服电机通常为永磁同步电机、步进电机、直流无刷电机等,电机轴安装编码器(增量式编码器、绝对式磁编码器或旋转变压器)用于电机转子轴位置检测和电机测速。伺服驱动器通常可以实现对电机的位置控制、速度控制以及电流(转矩)控制。
参见图1所示的一种同步电机齿槽转矩标定的方法的流程图,该方法具体包括如下步骤:
步骤S102,针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;
上述旋转周期是指同步电机的转子旋转一周360度的机械周期,伺服驱动器控制同步电机在旋转周期下以不大于2%的额定转速低速匀速转动,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速。
上述特征倍频值是针对齿槽效应的齿槽效应特征,其中,齿槽效应是跟转子位置相关的周期性波动,其相对于转子转速的波动倍频数跟转子磁极对数和定子槽数相关,这里的特征倍频值定义为转子转动一周,齿槽效应特征出现Q个周期的波动;这里的Q值通常不唯一,可以根据电机转子磁极对数P的倍数、定子槽数W的倍数及上述两数的公倍数人为设定k个特征倍频值Q0~Qk,或通过自辨识得到特征倍频值。
自辨识得到特征倍频值如下:
伺服驱动器驱动同步电机运行在低速运行下运转一定时间(通常保证电机转动5圈以上),以一定的采样率(通常100Hz以上)对同步电机转速反馈值或电流反馈值进行采样并存储,并对储存数据进行快速傅里叶分析,对照电机运行转速RPM确定幅值较高的k个特征倍频值Q0~Qk(其中Q0~Qk须为同步电机转子磁极对数P的倍数、定子槽数Z的倍数及上述两数的公倍数)。
步骤S104,根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;
根据上述确定的k个特征倍频值(根据伺服驱动器运算能力通常设置3~5个,越多标定效果越好)和电机转速,设置k个带通/峰值的滤波函数F0(s)~Fk(s),其中,各个滤波函数的中心频率为:Q0~Qk/2π/ωm,其中,ωm为电机转速。
步骤S106,基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;
将旋转周期按照定子齿槽数N等分,每一份占有360/N度,称为一个齿槽转矩周期,将一个齿槽转矩周期按照精度要求等分成M段位置得到等分位置,M值越大精度越高,在此不对等分位置的数量进行限定。
其中,计算每个等分位置对应的辨识均值可通过步骤A1-步骤A4实现:
步骤A1,驱动伺服驱动器中的转速调节器对电机转速进行调节,得到转速给定值;
通常,伺服驱动器中的转速调节器与同步电机的编码器连接,以获取到同步电机的电机转速,为了便于理解,图2示出了一种伺服系统转速控制环路框图,由图2可以得知,编码器在得到同步电机的转子位置θm后,伺服驱动器能够根据转子位置θm计算出同步电机的电机转速ωm,并将该电机转速ωm反馈至转速调节器,转速调节器对电机转速ωm进行调节得到转速给定值。
步骤A2,利用多个滤波函数分别对转速给定值进行滤波,得到每个滤波函数对应的滤波值;
通过上述设置的滤波函数F0(s)~Fk(s)对速度调节器输出的转速给定值分别进行滤波得到各滤波函数对应的滤波值。
步骤A3,将每个等分位置下的滤波函数对应的滤波值进行相加计算,得到每个等分位置对应的辨识值;
步骤A4,在旋转周期内将每个等分位置对应的所有辨识值进行均值计算,得到每个等分位置对应的辨识均值。
如图2所示,各滤波函数输出的滤波值相加得到每个等分位置对应的辨识值h,按电机转子所处等分位置m,将同一旋转周期内在单个转子等分位置m中得到的所有辨识值h取平均值,得到等分位置m对应的辨识均值,对于其他位置分区的辨识均值的计算过程同上,在此不进行赘述。
为了便于存储数据,在伺服驱动器中设置了两个存储数组C0[N]和C1[N],其中C0用于存储齿槽转矩标定值,C1用于转存辨识均值。其中,在得到等分位置m对应的辨识均值之后,赋值给存储数组C1的分区对应位C1[m]进行存储。
步骤S108,在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;
该判定值可以是将多个辨识均值进行均值计算得到判定值;或者,将多个辨识均值进行均方根计算得到判定值,即该判定值可以是对存储数组C1中的辨识均值进行平均计算的平均值或进行均方根计算的均方根值,在此不进行限定。
步骤S110,判断判定值是否小于预判定阈值;
上述过程为迭代收敛过程,在每个旋转周期结束后(转子转完完整一圈),对存储数组C1的平均值或均方根值进行判定,当判定值小于设定阈值S(通常S选取为小于5%的额定电流),判定为收敛,执行步骤S112,齿槽转矩标定过程结束,否则返回步骤S106继续运行。
步骤S112,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。
上述步骤S112可通过步骤B1至步骤B2实现:
步骤B1,针对每个等分位置,获取上一旋转周期等分位置对应的初始齿槽转矩标定值;
步骤B2,将初始齿槽转矩标定值与辨识均值进行相加计算,得到齿槽转矩标定值。
续接前例,在得到等分位置m对应的辨识均值后,同时令存储数组C0的分区对应位C0[m]=C0[m]上+C1[m],并在转子的下一个旋转周期,当转子运行到等分位置m时,将C0[m]上作为Iq指令前馈(即初始齿槽转矩标定值)与等分位置m的辨识均值相加,得到分位置m的齿槽转矩标定值,该齿槽转矩标定值作为等分位置m最终的伺服驱动器的Iq电流调节器的电机Q轴的电流指令值输入。
如图2所示,Iq电流调节器与转速调节器的连接,还通过脉冲发生器和驱动电路与同步电机连接,以驱动同步电机在电机Q轴的电流指令值下转动;而伺服驱动器的Id电流调节器采样驱动电路的驱动电流,根据驱动电流进行电流调节,电流调节这部分内容与现有利用Id电流调节器调节电流相同,在此不进行赘述。
本申请实施例提供一种同步电机齿槽转矩标定的方法,其中,针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;判断判定值是否小于预判定阈值;如果是,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。本申请能够利用伺服驱动器实现对齿槽转矩的精确标定,无需其他高精度伺服设备,且操作简单、成本较低。
本实施例提供了另一种同步电机齿槽转矩标定的方法,该方法在上述实施例的基础上实现;本实施例重点描述齿槽转矩补偿的具体实施方式。如图3所示的另一种同步电机齿槽转矩标定的方法的流程图,本实施例中的同步电机齿槽转矩标定的方法包括如下步骤:
步骤S302,针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;
步骤S304,根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;
步骤S306,基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;
步骤S308,在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;
步骤S310,判断判定值是否小于预判定阈值;
如果是,执行步骤S312,如果否,执行步骤S306。
步骤S312,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值;
步骤S314,将每个等分位置对应的齿槽转矩标定值存储至伺服驱动器的存储区;
具体实现时,将存储至存储数据C0中的齿槽转矩标定值存储到伺服驱动器MCU的内部存储器或外部存储器中,完成齿槽转矩标定。
步骤S316,实时获取同步电机的编码器反馈的电机转子的位置信息;
步骤S318,基于位置信息确定等分位置;
上述位置信息即为图2中编码器获取的转子位置θm,伺服驱动器能够基于位置信息确定出该位置信息所对应的等分位置具体是哪个。为了便于理解,比如,给一条高速公路分N个等分段,从一端开车到另一端,根据车上的行驶里程信息就知道现在是处于哪一个分段,这里的里程就是编码器获取的位置信息。同理,确定位置信息的等分位置过程同上,在此不进行详述。
步骤S320,从存储区中查找与等分位置相邻的第一齿槽转矩标定值和第二齿槽转矩标定值;
通常,齿槽转矩标定值与等分位置是一一对应存储至存储区中的,在通过步骤S318确定出位置信息对应的等分位置后,可在存储区中查找出与等分位置相邻的两个等分位置,将相邻的两个等分位置分别对应的齿槽转矩标定值确定为查找到的与等分位置相邻的第一齿槽转矩标定值和第二齿槽转矩标定值。
步骤S322,将第一齿槽转矩标定值和第二齿槽转矩标定值进行线性插值计算,得到补偿值;
步骤S324,根据补偿值计算等分位置对应的电机电流值。
在本实施例中,电机电流值为电机Q轴的电流指令值(电机电流值),可将步骤S322得到补偿值的与转速给定值进行相加计算,得到等分位置对应的电机电流值,利用电机电流值对同步电机进行电流补偿。
对应于上述方法实施例,本发明实施例提供了一种同步电机齿槽转矩标定的装置,其中,该装置用于伺服驱动器;图4示出了一种同步电机齿槽转矩标定的装置的结构示意图,如图4所示,该装置包括:
获取模块402,用于针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;
设定模块404,用于根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;
第一计算模块406,用于基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;
第二计算模块408,用于在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;
判断模块410,用于判断判定值是否小于预判定阈值;
第三计算模块412,如果判断模块判断为是时,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。
本申请实施例提供一种同步电机齿槽转矩标定的装置,其中,针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取同步电机的特征倍频值和电机转速;根据特征倍频值和电机转速设定多个滤波函数;基于多个滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值;在同步电机的旋转周期内计算多个辨识均值对应的判定值;判断判定值是否小于预判定阈值;如果是,基于辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。本申请能够利用伺服驱动器实现对齿槽转矩的精确标定,无需其他高精度伺服设备,且操作简单、成本较低。
本发明实施例提供的同步电机齿槽转矩标定的装置,与上述实施例提供的同步电机齿槽转矩标定的方法具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
本申请实施例还提供了一种电子设备,如图5所示,为该电子设备的结构示意图,其中,该电子设备包括处理器121和存储器120,该存储器120存储有能够被该处理器121执行的计算机可执行指令,该处理器121执行该计算机可执行指令以实现上述同步电机齿槽转矩标定的方法。
在图5示出的实施方式中,该电子设备还包括总线122和通信接口123,其中,处理器121、通信接口123和存储器120通过总线122连接。
其中,存储器120可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口123(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。总线122可以是ISA(IndustryStandard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral ComponentInterconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture,扩展工业标准结构)总线等。所述总线122可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器121可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器121中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器121可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称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。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器121读取存储器中的信息,结合其硬件完成前述实施例的同步电机齿槽转矩标定的方法的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,该计算机可执行指令促使处理器实现上述同步电机齿槽转矩标定的方法,具体实现可参见前述方法实施例,在此不再赘述。
本申请实施例所提供的同步电机齿槽转矩标定的方法、装置及电子设备的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“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。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种同步电机齿槽转矩标定的方法,其特征在于,所述方法用于伺服驱动器;所述方法包括:
针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取所述同步电机的特征倍频值和电机转速;
根据所述特征倍频值和所述电机转速设定多个滤波函数;
基于多个所述滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值,其中,驱动所述伺服驱动器中的转速调节器对所述电机转速进行调节,得到转速给定值,利用多个所述滤波函数分别对所述转速给定值进行滤波,得到每个所述滤波函数对应的滤波值,将每个所述等分位置下的滤波函数对应的滤波值进行相加计算,得到每个所述等分位置对应的辨识值,在所述旋转周期内将每个所述等分位置对应的所有辨识值进行均值计算,得到每个所述等分位置对应的辨识均值;
在所述同步电机的旋转周期内计算多个所述辨识均值对应的判定值;
判断所述判定值是否小于预判定阈值;
如果是,基于所述辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述同步电机的旋转周期内计算多个所述辨识均值对应的判定值的步骤,包括以下之一:
将多个所述辨识均值进行均值计算得到判定值;或者,
将多个所述辨识均值进行均方根计算得到判定值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值的步骤,包括:
针对每个所述等分位置,获取上一旋转周期所述等分位置对应的初始齿槽转矩标定值;
将所述初始齿槽转矩标定值与所述辨识均值进行相加计算,得到齿槽转矩标定值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值之后,所述方法还包括:
将每个所述等分位置对应的齿槽转矩标定值存储至所述伺服驱动器的存储区。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在将每个所述等分位置对应的齿槽转矩标定值存储至所述伺服驱动器的存储区之后,所述方法还包括:
实时获取所述同步电机的编码器反馈的电机转子的位置信息;
基于所述位置信息确定等分位置;
从所述存储区中查找与所述等分位置相邻的第一齿槽转矩标定值和第二齿槽转矩标定值;
将所述第一齿槽转矩标定值和所述第二齿槽转矩标定值进行线性插值计算,得到补偿值;
根据所述补偿值计算所述等分位置对应的电机电流值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述补偿值计算所述等分位置对应的电机电流值的步骤,包括:
将所述等分位置对应的补偿值和转速给定值进行相加计算,得到电机电流值。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电机电流值为电机Q轴的电流指令值。
8.一种同步电机齿槽转矩标定的装置,其特征在于,所述装置用于伺服驱动器;所述装置包括:
获取模块,用于针对每个旋转周期,在同步电机低速运行下,获取所述同步电机的特征倍频值和电机转速;
设定模块,用于根据所述特征倍频值和所述电机转速设定多个滤波函数;
第一计算模块,用于基于多个所述滤波函数计算齿槽转矩周期内预设的每个等分位置对应的辨识均值,其中,驱动所述伺服驱动器中的转速调节器对所述电机转速进行调节,得到转速给定值,利用多个所述滤波函数分别对所述转速给定值进行滤波,得到每个所述滤波函数对应的滤波值,将每个所述等分位置下的滤波函数对应的滤波值进行相加计算,得到每个所述等分位置对应的辨识值,在所述旋转周期内将每个所述等分位置对应的所有辨识值进行均值计算,得到每个所述等分位置对应的辨识均值;
第二计算模块,用于在所述同步电机的旋转周期内计算多个所述辨识均值对应的判定值;
判断模块,用于判断所述判定值是否小于预判定阈值;
第三计算模块,如果判断模块判断为是时,基于所述辨识均值计算每个等分位置对应的齿槽转矩标定值。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令,所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7任一项所述方法。
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