CN116915115A - 一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents
一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116915115A CN116915115A CN202310940774.1A CN202310940774A CN116915115A CN 116915115 A CN116915115 A CN 116915115A CN 202310940774 A CN202310940774 A CN 202310940774A CN 116915115 A CN116915115 A CN 116915115A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- induction motor
- target
- voltage
- current
- target induction
- 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.)
- Pending
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 245
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 35
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 25
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 101710163391 ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase Proteins 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/0004—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
-
- 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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/12—Observer control, e.g. using Luenberger observers or Kalman filters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质，属于感应电机控制技术领域，所述方法包括：在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数；基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流；根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。本发明在目标感应电机处于弱磁控制状态的情况下，进一步借助自抗扰控制模型对目标感应电机中的励磁电流进行控制，在保证电动叉车获得最大转矩的同时，提高了感应电机在弱磁状态下的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及感应电机控制技术领域，尤其涉及一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质。
背景技术
电动叉车是现代物流与仓储行业中不可或缺的工具，而感应电机是电动叉车上非常关键的组成部分，感应电机的性能直接影响到电动叉车的运动性能和效率。
传统基于纯积分器和电压反馈弱磁控制策略的感应电机控制方法，采用积分器或者比例积分器，根据准备施加在感应电机的电压和电池电压进行励磁电流计算，虽然方法简洁，易于实施，且在稳态下能够实现无差跟踪。但积分的存在会对感应电机控制产生一些负面影响，影响感应电机在弱磁状态下的稳定性。
发明内容
本发明提供了一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质，以提高感应电机在弱磁状态下的稳定性。
根据本发明的一方面，提供了一种感应电机控制方法，该方法包括：
在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数；
基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流；
根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。
根据本发明的另一方面，提供了一种感应电机控制装置，该装置包括：
电流补偿系数确定模块，用于在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数；
补偿励磁电流确定模块，用于基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流；
目标励磁电流确定模块，用于根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的感应电机控制方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的感应电机控制方法。
本发明实施例的技术方案，在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数；基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流；根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。上述技术方案，在目标感应电机处于弱磁控制状态的情况下，进一步借助自抗扰控制模型对目标感应电机中的励磁电流进行控制，在保证电动叉车获得最大转矩的同时，提高了感应电机在弱磁状态下的稳定性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是根据本发明实施例一提供的一种感应电机控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例二提供的一种感应电机控制方法的流程图；
图3是根据本发明实施例三提供的一种感应电机控制装置的结构示意图；
图4是实现本发明实施例的感应电机控制方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“目标”、“第一”和“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
此外，还需要说明的是，本发明的技术方案中，所涉及的目标自抗扰控制模型的带宽、电机MT坐标系的旋转角速度、目标感应电机的漏感系数、以及目标感应电机在电机MT坐标系下的电流比例系数、定子两相绕组自感、定子电流和定子电压等的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种感应电机控制方法的流程图，本实施例可适用于对电动叉车的转矩进行调整的情况，该方法可以由感应电机控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中，该电子设备可以是电动叉车的控制台。如图1所示，该方法包括：
S101、在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数。
其中，目标感应电机是指需要进行转矩调整的电动叉车上的感应电机。感应电机是指一种定转子之间靠电磁感应作用在转子内感应电流，以实现机电能量转换的电机；感应电机包括定子和转子；感应电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座组成；感应电机的转子有转子铁心、转子绕组和转轴组成。弱磁状态是指目标感应电机处于弱磁控制状态。电流补偿系数是指用于计算补偿电流的系数。
具体的，在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，通过如下公式，确定目标感应电机的电流补偿系数：
其中，b0为目标感应电机的电流补偿系数，ωc为目标自抗扰控制模型的带宽，为静态下电机MT坐标系的旋转角速度，/>为静态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的T轴电压，/>为静态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的M轴电压，σ为目标感应电机的漏感系数，Ls为目标感应电机在电机MT坐标系下的定子两相绕组自感，k为目标感应电机在电机MT坐标系下的电流比例系数，且/>iM为目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的M轴电流，iT为目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的T轴电流。
需要说明的是，静态是指目标感应电机负载稳定的状态。
可选的，可以将目标感应电机中电压控制器的输出电压与目标感应电机中的逆变器电压进行比较，并根据比较结果，确定目标感应电机是否处于弱磁状态。
其中，逆变器电压是指目标感应电机中逆变器所能提供的最大电压。
具体的，检测目标感应电机中电压控制器的输出电压是否大于目标感应电机中的逆变器电压；若是，则确定目标感应电机处于弱磁状态，即在目标感应电机中电压控制器的输出电压大于目标感应电机中的逆变器电压的情况下，确定目标感应电机处于弱磁状态。相应的，在目标感应电机中电压控制器的输出电压小于或等于目标感应电机中的逆变器电压的情况下，确定目标感应电机不处于弱磁状态。
可以理解的是，在目标感应电机中电压控制器的输出电压大于目标感应电机中的逆变器电压的情况下，目标感应电机的转速超过额定转速，使目标感应电机进入弱磁状态，可以进一步提高目标感应电机的转速，减低目标感应电机的损耗，从而提高电动叉车的工作效率。
可选的，在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数之前，还可以根据电机MT坐标系的旋转角速度、目标感应电机的漏感系数、以及目标感应电机在电机MT坐标系下的定子两相绕组自感和定子电流，确定目标感应电机中电压控制器的输出电压。
其中，电机MT坐标系的旋转角速度是指稳态下电机MT坐标系的旋转角速度。目标感应电机在电机MT坐标系下的定子电流包括稳态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的M轴电流和T轴电流。需要说明的是，稳态是指目标感应电机的电流和电压在一定范围内变化的状态。
具体的，根据电机MT坐标系的旋转角速度、目标感应电机的漏感系数、以及目标感应电机在电机MT坐标系下的定子两相绕组自感和定子电流，通过如下公式，确定稳态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的M轴电压和T轴电压：
其中，uM为稳态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的M轴电压，uT为稳态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的T轴电压，ω1为稳态下电机MT坐标系的旋转角速度，σ为目标感应电机的漏感系数，Ls为目标感应电机在电机MT坐标系下的定子两相绕组自感，iT稳态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的T轴电流，iM为稳态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的M轴电流。
之后，根据稳态下目标感应电机的定子在电机MT坐标系下的M轴电压和T轴电压，通过如下公式，确定目标感应电机中电压控制器的输出电压：
其中，为目标感应电机中电压控制器的输出电压。
可以理解的是，在目标感应电机高速稳定运行状态下，考虑到目标感应电机的定子电流的瞬态过程非常短暂，因此忽略目标感应电机的定子电流相关的微分项，且不考虑目标感应电机的定子压降，仅根据稳态下电机MT坐标系的旋转角速度、稳态下目标感应电机在电机MT坐标系下的定子电流、目标感应电机的漏感系数和目标感应电机在电机MT坐标系下的定子两相绕组自感，确定目标感应电机中电压控制器的输出电压，可以得到更加准确且稳定的输出电压。
S102、基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流。
其中，目标自抗扰控制模型是指应用于目标感应感应电机中的自抗扰控制模型。补偿励磁电流是指对励磁电流进行补偿的电流。励磁电流是指目标感应电机在弱磁状态下产生的电流。
需要说明的是，为了调优过程的简洁，目标自抗扰控制模型是指一阶线性的自抗扰控制模型(Automatic Disturbance Rejection Control，ADRC)，包括线性的跟踪微分器、线性的扩张观测器和线性的误差补偿控制器。
具体的，计算目标感应电机中电压控制器的输出电压的平方，作为第一能量；计算逆变器电压的平方，作为第二能量；将第一能量、第二能量、以及电流补偿系数输入目标自抗扰控制模型中，经目标自抗扰控制模型处理得到补偿励磁电流。
S103、根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。
其中，当前励磁电流是指目标感应电机在当前时刻的励磁电流。目标励磁电流是指目标感应电机中实际使用的励磁电流。
具体的，对补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流进行叠加处理，得到目标感应电机的目标励磁电流，从而通过对目标感应电机中励磁电流的控制，实现目标感应电机对电动叉车转矩的控制。
本发明实施例的技术方案，在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数；基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流；根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。上述技术方案，在目标感应电机处于弱磁控制状态的情况下，进一步借助自抗扰控制模型对目标感应电机中的励磁电流进行控制，在保证电动叉车获得最大转矩的同时，提高了感应电机在弱磁状态下的稳定性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种感应电机控制方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，进一步对“基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流”进行优化，提供了一种可选实施方案。需要说明的是，在本发明实施例中未详述部分，可参照其他实施例的相关表述。如图2所示，该方法包括：
S201、在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数。
S202、基于目标自抗扰控制模型中跟踪微分器，对逆变器电压和采样周期进行处理，得到逆变器电压对应的跟踪电压；采样周期为目标自抗扰控制模型处理数据的周期。
其中，逆变器电压是指目标感应电机中逆变器所能提供的最大电压。跟踪电压是指对逆变器电压进行过渡处理得到的电压。采样周期可以根据实际业务需求预先设置，也可以通过反复实验得到，本发明实施例对其不做具体限定。
可选的，确定目标自抗扰控制模型中跟踪微分器的控制增益；将逆变器电压、采样周期和控制增益输入所述跟踪微分器中，经跟踪微分器处理得到逆变器电压对应的跟踪电压。
具体的，通过反复实验得到目标自抗扰控制模型中跟踪微分器的控制增益；将逆变器电压、采样周期和控制增益输入跟踪微分器中，计算逆变器电压的平方；跟踪微分器通过如下公式，对逆变器电压的平方、采样周期和控制增益进行处理，得到逆变器电压对应的跟踪电压：
其中，v(k)＝umax 2为逆变器电压的平方，v1(k)为逆变器电压对应的跟踪电压，v2(k)为v(k)的微分表达式，fhan()为快速线性控制率，fh为fhan()的输出，用于计算逆变器电压对应的跟踪电压，r为跟踪微分器的控制增益，比如，r＝2e6，h为采样周期。
S203、基于目标自抗扰控制模型中扩张观测器，对目标感应电机中电压控制器的输出电压、电流补偿系数和采样周期进行处理，得到输出电压对应的观测电压。
其中，电流补偿系数是指用于计算补偿电流的系数。观测电压是指输出电压的观测值。
可选的，确定目标自抗扰控制模型中扩张观测器的第一调整参数和第二调整参数；将第一调整参数、第二调整参数、目标感应电机中电压控制器的输出电压、电流补偿系数和采样周期输入扩张观测器中，经扩张观测器处理得到输出电压对应的观测电压。
其中，第一调整参数是指用于调整v1(k)响应速度的参数。第二调整参数是指用于调整v2(k)响应速度的参数。
具体的，经过反复实验得到目标自抗扰控制模型中扩张观测器的第一调整参数和第二调整参数；将第一调整参数、第二调整参数、目标感应电机中电压控制器的输出电压、电流补偿系数和采样周期输入扩张观测器中，计算输出电压的平方；扩张观测器通过如下公式，对第一调整参数、第二调整参数、输出电压的平方、电流补偿系数和采样周期进行处理，得到输出电压对应的观测电压：
其中，为输出电压的平方，z1(k)为输出电压对应的观测电压，z2(k)为扩张观测器中扰动项的观测值，/>的观测值与/>之间的误差值，b0为电流补偿系数，h为采样周期，β1为第一调整参数，比如，β1＝2*4*ωc，β2为第二调整参数，比如，β2＝4*ωc 2,ωc为目标自抗扰控制模型的带宽。
S204、根据跟踪电压和观测电压，确定电压误差。
其中，电压误差是指跟踪电压和观测电压之间的电压变化量。
具体的，根据跟踪电压和观测电压，通过如下公式确定电压误差：
err1(k)＝v1(k)-z1(k)
其中，err1(k)为电压误差，v1(k)为跟踪电压，z1(k)为观测电压。
S205、基于目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器，对电压误差和电流补偿系数进行处理，得到目标感应电机的补偿励磁电流。
其中，补偿励磁电流是指对励磁电流进行补偿的电流。励磁电流是指目标感应电机在弱磁状态下产生的电流。
可选的，确定目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器的误差调节比例系数；将误差调节比例系数、电压误差和电流补偿系数输入误差补偿控制器中，经误差补偿控制器处理得到目标感应电机的补偿励磁电流。
其中，误差调节比例系数是指误差补偿控制器中用于调节误差的比例系数。
具体的，将目标自抗扰控制模型的带宽作为目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器的误差调节比例系数；将误差调节比例系数、电压误差和电流补偿系数输入误差补偿控制器中，误差补偿控制器通过如下公式对误差调节比例系数、电压误差和电流补偿系数进行处理，得到目标感应电机的补偿励磁电流：
其中，u0(k)为误差补偿控制器计算出来的中间变量，err1(k)为电压误差，K为误差补偿控制器的误差调节比例系数，且K＝ωc，ωc为目标自抗扰控制模型的带宽，z2(k)为扩张观测器中扰动项的观测值，b0为电流补偿系数，为目标感应电机的补偿励磁电流。
可以理解的是，采用目标自抗扰控制模型构建目标感应电机在弱磁状态下的电压环，通过电压环得到目标感应电机的补偿励磁电流，计算过程简洁，降低了电压环对参数的依赖性，提高了目标感应电机在弱磁状态下的稳定性。
S206、根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。
其中，当前励磁电流是指目标感应电机在当前时刻的励磁电流。目标励磁电流是指目标感应电机中实际使用的励磁电流。
具体的，对补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流进行叠加处理，得到目标感应电机的目标励磁电流，从而通过对目标感应电机中励磁电流的控制，实现目标感应电机对电动叉车转矩的控制。
本发明实施例的技术方案，采用目标自抗扰控制模型构建目标感应电机在弱磁状态下的电压环，通过目标自抗扰控制模型中的跟踪微分器、扩张观测器和误差补偿控制器计算目标感应电机的补偿励磁电流，相比于基于纯积分器和电压反馈弱磁控制策略的感应电机控制方法，上述技术方案，在目标感应电机处于弱磁控制状态的情况下，进一步借助自抗扰控制模型对目标感应电机中的励磁电流进行控制，在保证电动叉车获得最大转矩的同时，提高了感应电机在弱磁状态下的稳定性，扩大了感应电机的运行范围，增强了电动叉车的负载能力。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种感应电机控制装置的结构示意图，本实施例可适用于对电动叉车的转矩进行调整的情况，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中，该电子设备可以是电动叉车的控制台。如图3所示，该装置包括：
电流补偿系数确定模块301，用于在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数；
补偿励磁电流确定模块302，用于基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流；
目标励磁电流确定模块303，用于根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。
本发明实施例的技术方案，在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数；基于目标自抗扰控制模型，根据目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和电流补偿系数，确定补偿励磁电流；根据补偿励磁电流和目标感应电机的当前励磁电流，确定目标感应电机的目标励磁电流，以使目标感应电机基于目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。上述技术方案，在目标感应电机处于弱磁控制状态的情况下，进一步借助自抗扰控制模型对目标感应电机中的励磁电流进行控制，在保证电动叉车获得最大转矩的同时，提高了感应电机在弱磁状态下的稳定性。
可选的，该装置还包括：
电压检测模块，用于检测目标感应电机中电压控制器的输出电压是否大于目标感应电机中的逆变器电压；
弱磁状态确定模块，用于若是，则确定目标感应电机处于弱磁状态。
可选的，该装置还包括：
输出电压确定模块，用于在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定目标感应电机的电流补偿系数之前，根据电机MT坐标系的旋转角速度、目标感应电机的漏感系数、以及目标感应电机在电机MT坐标系下的定子两相绕组自感和定子电流，确定目标感应电机中电压控制器的输出电压。
可选的，补偿励磁电流确定模块302，包括：
跟踪电压确定单元，用于基于目标自抗扰控制模型中跟踪微分器，对逆变器电压和采样周期进行处理，得到逆变器电压对应的跟踪电压；采样周期为目标自抗扰控制模型处理数据的周期；
观测电压确定单元，用于基于目标自抗扰控制模型中扩张观测器，对目标感应电机中电压控制器的输出电压、电流补偿系数和采样周期进行处理，得到输出电压对应的观测电压；
电压误差确定单元，用于根据跟踪电压和观测电压，确定电压误差；
补偿励磁电流确定单元，用于基于目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器，对电压误差和电流补偿系数进行处理，得到目标感应电机的补偿励磁电流。
可选的，跟踪电压确定单元，具体用于：
确定目标自抗扰控制模型中跟踪微分器的控制增益；
将逆变器电压、采样周期和控制增益输入跟踪微分器中，经跟踪微分器处理得到逆变器电压对应的跟踪电压。
可选的，观测电压确定单元，具体用于：
确定目标自抗扰控制模型中扩张观测器的第一调整参数和第二调整参数；
将第一调整参数、第二调整参数、目标感应电机中电压控制器的输出电压、电流补偿系数和采样周期输入扩张观测器中，经扩张观测器处理得到输出电压对应的观测电压。
可选的，补偿励磁电流确定单元，具体用于：
确定目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器的误差调节比例系数；
将误差调节比例系数、电压误差和电流补偿系数输入误差补偿控制器中，经误差补偿控制器处理得到目标感应电机的补偿励磁电流。
本发明实施例所提供的感应电机控制装置可执行本发明任意实施例所提供的感应电机控制方法，具备执行各感应电机控制方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM12以及RAM13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如感应电机控制方法。
在一些实施例中，感应电机控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的感应电机控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行感应电机控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种感应电机控制方法，其特征在于，包括：
在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定所述目标感应电机的电流补偿系数；
基于目标自抗扰控制模型，根据所述目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和所述电流补偿系数，确定补偿励磁电流；
根据所述补偿励磁电流和所述目标感应电机的当前励磁电流，确定所述目标感应电机的目标励磁电流，以使所述目标感应电机基于所述目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测目标感应电机中电压控制器的输出电压是否大于所述目标感应电机中的逆变器电压；
若是，则确定所述目标感应电机处于弱磁状态。
3.根据权利要求1所述的方法，在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定所述目标感应电机的电流补偿系数之前，还包括：
根据电机MT坐标系的旋转角速度、目标感应电机的漏感系数、以及目标感应电机在电机MT坐标系下的定子两相绕组自感和定子电流，确定所述目标感应电机中电压控制器的输出电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标自抗扰控制模型，根据所述目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和所述电流补偿系数，确定补偿励磁电流，包括：
基于目标自抗扰控制模型中跟踪微分器，对逆变器电压和采样周期进行处理，得到所述逆变器电压对应的跟踪电压；所述采样周期为所述目标自抗扰控制模型处理数据的周期；
基于所述目标自抗扰控制模型中扩张观测器，对所述目标感应电机中电压控制器的输出电压、所述电流补偿系数和所述采样周期进行处理，得到所述输出电压对应的观测电压；
根据所述跟踪电压和所述观测电压，确定电压误差；
基于所述目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器，对所述电压误差和所述电流补偿系数进行处理，得到所述目标感应电机的补偿励磁电流。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于目标自抗扰控制模型中跟踪微分器，对逆变器电压和采样周期进行处理，得到所述逆变器电压对应的跟踪电压，包括：
确定目标自抗扰控制模型中跟踪微分器的控制增益；
将逆变器电压、采样周期和所述控制增益输入所述跟踪微分器中，经所述跟踪微分器处理得到所述逆变器电压对应的跟踪电压。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标自抗扰控制模型中扩张观测器，对所述目标感应电机中电压控制器的输出电压、所述电流补偿系数和所述采样周期进行处理，得到所述输出电压对应的观测电压，包括：
确定所述目标自抗扰控制模型中扩张观测器的第一调整参数和第二调整参数；
将所述第一调整参数、所述第二调整参数、所述目标感应电机中电压控制器的输出电压、所述电流补偿系数和所述采样周期输入所述扩张观测器中，经所述扩张观测器处理得到所述输出电压对应的观测电压。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器，对所述电压误差和所述电流补偿系数进行处理，得到所述目标感应电机的补偿励磁电流，包括：
确定所述目标自抗扰控制模型中误差补偿控制器的误差调节比例系数；
将所述误差调节比例系数、所述电压误差和所述电流补偿系数输入所述误差补偿控制器中，经所述误差补偿控制器处理得到所述目标感应电机的补偿励磁电流。
8.一种感应电机控制装置，其特征在于，包括：
电流补偿系数确定模块，用于在目标感应电机处于弱磁状态的情况下，确定所述目标感应电机的电流补偿系数；
补偿励磁电流确定模块，用于基于目标自抗扰控制模型，根据所述目标感应电机中电压控制器的输出电压、逆变器电压和所述电流补偿系数，确定补偿励磁电流；
目标励磁电流确定模块，用于根据所述补偿励磁电流和所述目标感应电机的当前励磁电流，确定所述目标感应电机的目标励磁电流，以使所述目标感应电机基于所述目标励磁电流对电动叉车的转矩进行调整。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的感应电机控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的感应电机控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310940774.1A CN116915115A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310940774.1A CN116915115A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116915115A true CN116915115A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=88367815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310940774.1A Pending CN116915115A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116915115A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117097220A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-11-21 | 凡己科技(苏州）有限公司 | 一种应用在电动叉车感应电机empc电流环控制方法及系统 |
-
2023
- 2023-07-28 CN CN202310940774.1A patent/CN116915115A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117097220A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-11-21 | 凡己科技(苏州）有限公司 | 一种应用在电动叉车感应电机empc电流环控制方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111600523B (zh) | 一种永磁同步电机的模型预测电流控制方法 | |
| CN116915115A (zh) | 一种感应电机控制方法、装置、设备以及存储介质 | |
| CN112290841B (zh) | 一种永磁同步电机控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| WO2021253782A1 (zh) | 一种油气泵电机控制方法和装置 | |
| CN114938173A (zh) | 永磁同步电机效率优化控制方法及装置 | |
| CN117872131A (zh) | 动力线断线检测方法、装置、设备及可读存储介质 | |
| CN113691182A (zh) | 永磁同步电机的电阻辨识方法、系统、介质及终端 | |
| CN115580187A (zh) | 一种用于同步发电机的灭磁方式评估方法及系统 | |
| CN116169921A (zh) | 基于参数辨识的永磁辅助同步磁阻电机无差拍控制方法 | |
| CN112087174B (zh) | 一种感应电机控制方法、设备、电子设备及存储介质 | |
| CN117294198B (zh) | 一种电机磁链补偿方法、装置、存储介质及控制器 | |
| CN115296579A (zh) | 永磁同步电机退磁控制方法、装置、电动汽车及存储介质 | |
| CN117254681B (zh) | 图腾柱pfc电流内环的控制方法、系统、装置、设备及介质 | |
| CN118432496B (zh) | 一种永磁同步电机的电流闭环控制方法、系统及车辆 | |
| CN114337431B (zh) | 永磁同步电机磁链辨识方法、系统、介质及终端 | |
| CN116154857B (zh) | 全功率型换流器风电机组的频率控制方法、装置及设备 | |
| CN117254681A (zh) | 图腾柱pfc电流内环的控制方法、系统、装置、设备及介质 | |
| CN111585492B (zh) | 永磁同步电机最大转矩电流比控制方法、系统、介质及装置 | |
| CN117674660B (zh) | 一种感应电机全阶观测器二阶快速离散化方法 | |
| CN118432496A (zh) | 一种永磁同步电机的电流闭环控制方法、系统及车辆 | |
| CN117885806A (zh) | 基于方向盘转向信息的扭矩补偿方法及装置 | |
| CN118399480A (zh) | 一种虚拟同步机调节方法、装置、设备和介质 | |
| CN118300465A (zh) | 一种电机弱磁控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN117040352A (zh) | 一种pmlsm电机推力波动抑制方法、系统、芯片及设备 | |
| CN115347826A (zh) | 一种无轴承同步磁阻电机快速悬浮力控制方法及系统 |
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 |