CN117254745B - 一种电机的运行控制方法、系统及存储介质 - Google Patents
一种电机的运行控制方法、系统及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电机控制技术领域,具体涉及一种电机的运行控制方法、系统及存储介质,方法包括:获取电机的负载范围,所述电机具有多个档位,每个档位具有对应的基准功率;根据电机在空载时每个档位对应的基准功率建立电机在负载范围内负载与功率的对应关系,根据负载和功率的对应关系确定电机在每个档位下的优选功率;确定电机在每个档位下按优选功率运行时的运行平坦度,基于运行平坦度对每个档位下的优选功率进行调整,得到电机在每个档位下的校准功率;获取控制电机运行的目标转速和负载,根据负载确定电机的校准功率,根据校准功率控制电机运行至所述目标转速;本发明能够自适应不同负载的功率需求,实现电机的平稳运行。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域,具体涉及一种电机的运行控制方法、系统及存储介质。
背景技术
电机作为现代工业的重要动力源,其性能的优劣直接影响到工业生产的质量和效率。然而,不同的生产设备或机器需要不同的电机输出功率来满足其工作需求。同时,同一台电机在不同负载情况下,其转速也会有所不同。因此,如何实现电机的平稳运行,使其能够根据不同的负载自适应调节输出功率,以满足不同转速需求,是当前电机控制领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种电机的运行控制方法、系统及存储介质,能够自适应不同负载的功率需求,实现电机的平稳运行。
为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种电机的运行控制方法,所述方法包括以下步骤:
S100,获取电机的负载范围,其中,所述电机具有多个档位,每个所述档位具有对应的基准功率;
S200,根据电机在空载时每个档位对应的基准功率建立电机在负载范围内负载与功率的对应关系,根据负载和功率的对应关系确定电机在每个档位下的优选功率;
S300,确定电机在每个档位下按优选功率运行时的运行平坦度,基于所述运行平坦度对每个档位下的优选功率进行调整,得到电机在每个档位下的校准功率;其中,所述运行平坦度表征电机在运行时的波动大小;
S400,获取控制电机运行的目标转速和负载,根据所述负载确定所述电机的校准功率,根据所述校准功率控制所述电机运行至所述目标转速。
可选地,S100之前,所述方法还包括:
S101,获取电机的额定功率和额定转速;
S102,根据电机的档位数量确定各个档位对应的基准转速;
S103,将电机在空载时,以各个档位对应的基准转速运行所需的功率确定各个档位对应的基准功率。
可选地,S200中,所述根据电机在空载时每个档位对应的基准功率建立电机在负载范围内负载与功率的对应关系,根据负载和功率的对应关系确定电机在每个档位下的优选功率,包括:
S210,对于每个档位,控制电机在空载状态下按该档位对应的基准功率运行,获取连续n个设定时间间隔下电机运行的转速,得到电机在每个档位对应的转速取值范围内,n个所述转速随时间变化的第一对应表;
S220,获取电机在各个档位下的功率范围,对于每个档位,将电机的功率范围等分得到m个采样功率;其中,所述功率范围为电机的基准功率到额定功率;
S230,获取电机的负载范围,将电机的负载范围等分得到k个采样负载,对电机分别施加k个所述采样负载,对于每个采样负载,在功率范围内按功率步进的方式分别控制电机运行,并在m个采样功率下,在每个档位按相等时间间隔采集n个采样转速,分别建立包含n个采样转速随时间变化的第二对应表,每个档位均得到m个第二对应表;
S240,对于每个采样负载,分别计算每个档位下的m个第二对应表与所述第一对应表的均方差,根据每个档位下均方差最小的多个第二对应表对应的采样功率确定优选功率,将每个档位下的优选功率形成优选功率组,每个档位的优选功率组均包含k个采样负载。
可选地,S240中,所述根据每个档位下均方差最小的多个第二对应表对应的采样功率确定优选功率,包括:
S241,选取每个档位下均方差最小的M个第二对应表;
S242,将M个所述第二对应表中的n个采样转速按采样时间划分为n组,每组包含M个采样转速;
S243,对n组中的M个采样转速进行数据拟合,形成包含n个优选转速的拟合曲线;
S244,从所述拟合曲线中随机选取M个优选转速,根据M个优选转速各自对应的M个采样转速的权重确定方程组,对所述方程组求解得到M个采样转速的权重,
S245,确定与M个采样转速一一对应的M个采样功率,将M个采样转速的权重分别与对应的M个采样功率相乘,得到优选功率。
可选地,S300中,所述确定电机在每个档位下按优选功率运行时的运行平坦度,基于所述运行平坦度对每个档位下的优选功率进行调整,得到电机在每个档位下的校准功率,包括:
S310,实时采集电机的负载,根据负载和功率的对应关系确定优选功率组,确定电机在所述优选功率组中各个档位对应的优选功率作用下的运行平坦度;其中,所述运行平坦度表示电机在相邻两个档位运行的加速度变化率;
S320,控制电机从所述优选功率组中的最低档位开始,按各个档位对应的优选功率运行,记录所述电机从启动到运行至最高档位的基准转速时,在每个档位运行的实际加速度和实际时长;
S330,根据相邻两个档位的实际加速度和实际时长计算得到运行平坦度,确定所述运行平坦度是否超过预设的平坦度阈值,若是,则执行S340,若否,则执行S380;
S340,将电机的最低档位作为当前档位,将所述优选功率组中最低档位对应的优选功率作为当前功率;
S350,根据当前档位的实际加速度以及上一档位的实际加速度计算得到加速度变化率,确定加速度变化率是否超过预设的加速阈值,若是,则执行S360,若否,则执行S380;
S360,确定当前档位是否达到最高档位,若否,则执行S370,若是,则执行S380;
S370,确定电机在当前档位的差分因子,根据所述差分因子对下一档位的加速度进行校准,得到校准加速度,根据所述校准加速度调整优选功率,得到下一档位的校准功率,进而将下一档位作为当前定位,并跳转到步骤S350;其中,所述差分因子表示加速度的变化趋势;
S380,将当前档位的优选功率作为校准功率,并记录电机在每个档位下的校准功率。
可选地,S370中,所述确定电机在当前档位的差分因子,根据所述差分因子对下一档位的加速度进行校准,得到校准加速度,包括:
S371,根据所述第一对应表确定所述电机在空载状态下持续运行至最大转速时,在每个档位运行所持续的基准时长,根据所述负载的大小对所述基准时长按比例延长,得到校准时长;
S372,根据当前档位的校准时长对当前档位的实际加速度进行调整,以将所述加速度变化率降低到加速阈值,得到当前档位的校准加速度,进而根据所述校准加速度调整当前档位的优选功率,得到当前档位的校准功率;
S373,根据加速阈值、电机在当前档位的校准加速度、电机在当前档位的校准时长和下一档位的校准时长确定电机在下一档位的预测加速值;
S374,确定电机在下一档位的预测加速值和实际加速度的差值是否低于差分因子,若是,则执行S375,否则,按设定时长将电机在下一档位的校准时长延长后,执行S373;其中,所述差分因子为相邻档位的实际加速度之差的最小值;
S375,将电机在下一档位的预测加速值作为校准加速度。
第二方面,本发明实施例提供了一种电机的运行控制系统,所述系统包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如上述任意一项所述的电机的运行控制方法。
第三方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,其特征在于,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如上述任意一项所述的电机的运行控制方法。
本发明的有益效果是:本发明公开一种电机的运行控制方法、系统及存储介质,本发明通过识别电机的负载和档位,根据不同的负载进行自适应功率调节,以匹配不同档位的需求。本发明能够自适应不同负载的功率需求,实现电机的平稳运行。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中电机的运行控制方法的流程示意图;
图2是本发明实施例中电机的运行控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参阅图1,图1是本发明提供的一种电机的运行控制方法,所述方法包括以下步骤:
S100,获取电机的负载范围,其中,所述电机具有多个档位,每个所述档位具有对应的基准功率;
S200,根据电机在空载时每个档位对应的基准功率建立电机在负载范围内负载与功率的对应关系,根据负载和功率的对应关系确定电机在每个档位下的优选功率;
S300,确定电机在每个档位下按优选功率运行时的运行平坦度,基于所述运行平坦度对每个档位下的优选功率进行调整,得到电机在每个档位下的校准功率;其中,所述运行平坦度表征电机在运行时的波动大小;
S400,获取控制电机运行的目标转速和负载,根据所述负载确定所述电机的校准功率,根据所述校准功率控制所述电机运行至所述目标转速。
需要说明的是,在实际应用中,电机的转速与功率之间的关系可能会受到多种因素的影响,如负载、温度、摩擦等。电机的输出功率主要受到负载的影响。在空载时,电机的转速可能较高,但输出功率较小;在负载较重时,电机的转速可能会降低,但输出功率会增加。因此,需要根据实际负载情况对电机的控制策略进行选择,并通过测量不同负载下,电机的转速与功率之间的数值,拟合得出电机的转速与功率之间的对应关系,能够更加贴合电机的实际情况。
在一些实施例中,所述基准功率为电机在空载时,以额定转速运行所需的转速,使用功率测量设备如功率分析仪或电机负载测试仪测量负载,通过测量可以得到电机的实时功率消耗。通过电机控制器或调速器将电机调节到相应档位的转速。这可以通过改变输入到电机的电压、电流或占空比来实现。本发明能够根据实际工作强度进行自适应调整,避免了现有技术中采用固定方案对不同负载进行功率调节,导致电机运行不平稳的问题。
本发明通过对电机进行功率控制实现平滑过渡,避免对电机产生过大的冲击,影响其稳定运行。同时,功率的调整也及时,能够跟上电机的实时负载变化,实现电机的实时优化运行。本发明最终形成不同负载下,电机在每个档位下的校准功率,作为电机的运行控制策略,将该控制策略作为出厂设置,能够适配不同的负载需求。能在电机的最大承载能力下,自适应不同负载的功率需求,实现电机的平稳运行。
在一些实施例中,S100之前,所述方法还包括:
S101,获取电机的额定功率和额定转速;
额定转速和额定功率可以在电机的规格表中获取。
S102,根据电机的档位数量确定各个档位对应的基准转速;
在一些实施例中,根据电机的档位将额定转速等间隔设置,相邻两个档位的基准转速之差相等。
S103,将电机在空载时,以各个档位对应的基准转速运行所需的功率确定各个档位对应的基准功率;
需要说明的是,确定电机在各个档位对应的基准功率,首先需要了解电机的转速与功率之间的关系。通常,电机的功率(P)与转速(N)之间存在一定的关系,可以表示为:P=K*N3,其中K是一个常数。这个公式表明,电机的功率与转速的立方成正比。因此,要确定各个档位对应的基准功率,需要先确定电机的基准转速和额定功率。
在一些实施例中,S200中,所述根据电机在空载时每个档位对应的基准功率建立电机在负载范围内负载与功率的对应关系,根据负载和功率的对应关系确定电机在每个档位下的优选功率,包括:
S210,对于每个档位,控制电机在空载状态下按该档位对应的基准功率运行,获取连续n个设定时间间隔下电机运行的转速,得到电机在每个档位对应的转速取值范围内,n个所述转速随时间变化的第一对应表;
在一些实施例中,首先控制电机按最低档位对应的基准功率运行,在最低档位获取多个转速,得到最低档位下转速随时间变化的对应表;在电机的转速达到下一个档位对应的转速取值范围时,在下一个档位获取多个转速,拟合得到下一个档位下转速随时间变化的对应表;以此类推,直至得到电机在每个档位的转速随时间变化的对应表。
S220,获取电机在各个档位下的功率范围,对于每个档位,将电机的功率范围等分得到m个采样功率;其中,所述功率范围为电机的基准功率到额定功率;
需要说明的是,电机在任一档位下的功率范围为电机在该档位下的基准功率到额定功率。
S230,获取电机的负载范围,将电机的负载范围等分得到k个采样负载,对电机分别施加k个所述采样负载,对于每个采样负载,在功率范围内按功率步进的方式分别控制电机运行,并在m个采样功率下,在每个档位按相等时间间隔采集n个采样转速,分别建立包含n个采样转速随时间变化的第二对应表,每个档位均得到m个第二对应表;
在一些实施例中,m、n、k均为大于等于3的正整数,通过测试电机能承载的最大负载,作为电机的负载范围。电机在不同的转速范围,需要按档位确定对应的功率,能够保证电机在各个档位的平滑过渡。
S240,对于每个采样负载,分别计算每个档位下的m个第二对应表与所述第一对应表的均方差,根据每个档位下均方差最小的多个第二对应表对应的采样功率确定优选功率,将每个档位下的优选功率形成优选功率组,每个档位的优选功率组均包含k个采样负载。
在一些实施例中,S240中,所述根据每个档位下均方差最小的多个第二对应表对应的采样功率确定优选功率,包括:
S241,选取每个档位下均方差最小的M个第二对应表;
S242,将M个所述第二对应表中的n个采样转速按采样时间划分为n组,每组包含M个采样转速;
S243,对n组中的M个采样转速进行数据拟合,形成包含n个优选转速的拟合曲线;
S244,从所述拟合曲线中随机选取M个优选转速,根据M个优选转速各自对应的M个采样转速的权重确定方程组,对所述方程组求解得到M个采样转速的权重;
S245,确定与M个采样转速一一对应的M个采样功率,将M个采样转速的权重分别与对应的M个采样功率相乘,得到优选功率。
需要说明的是,M个采样转速各自对应一个权重,方程组中包含M个方程,每个方程包含M个待求解的权重值,对方程组求解即可得出M个权重的大小,分别作为M个采样功率对应的权重。在一些实施例中,3≤M≤m,例如,M=3,m=4,本实施例通过多个第二对应表拟合得出更加平滑的速度曲线,能够进一步提高电机的运行平稳性,通过对多个均方差最小的采样转速拟合,得出优选转速,进而根据优选转速得出多个采样转速的权重,并作为采样功率的权重,能够更加贴合电机所需的功率,实现电机的平稳运行。
在一些实施例中,S300中,所述确定电机在每个档位下按优选功率运行时的运行平坦度,基于所述运行平坦度对每个档位下的优选功率进行调整,得到电机在每个档位下的校准功率,包括:
S310,实时采集电机的负载,根据负载和功率的对应关系确定优选功率组,确定电机在所述优选功率组中各个档位对应的优选功率作用下的运行平坦度;其中,所述运行平坦度表示电机在相邻两个档位运行的加速度变化率;
S320,控制电机从所述优选功率组中的最低档位开始,按各个档位对应的优选功率运行,记录所述电机从启动到运行至最高档位的基准转速时,在每个档位运行的实际加速度和实际时长;
需要说明的是,为保证电机的平稳运行,避免电机的急加速,本实施例针对电机的实时功率调整和校准,在电机的运行过程中,通过实时采集电机的负载,根据负载和功率的对应关系确定优选功率组,然后根据运行平坦度的要求对优选功率进行校准,以实现电机的平稳运行。
在需要快速响应的场景中,可以增加优选功率的调整幅度和频率;在需要节能的场景中,可以减少优选功率的调整幅度和频率。
S330,根据相邻两个档位的实际加速度和实际时长计算得到运行平坦度,确定所述运行平坦度是否超过预设的平坦度阈值,若是,则执行S340,若否,则执行S380;
在一些实施例中,如果第i个档位(即当前档位)的加速度是ai,第(i-1)个档位(即上一档位)的加速度是a(i-1),则运行平坦度为(ai-a(i-1))/(ti-t(i-1)),ti表示第i个档位的实际时长,t(i-1)表示第(i-1)个档位的实际时长。
S340,将电机的最低档位作为当前档位,将所述优选功率组中最低档位对应的优选功率作为当前功率;
S350,根据当前档位的实际加速度以及上一档位的实际加速度计算得到加速度变化率,确定加速度变化率是否超过预设的加速阈值,若是,则执行S360,若否,则执行S380;
在一些实施例中,根据加速度变化率的符号和大小来调整优选功率。例如,如果加速度变化率为正,说明电机正在加速,所以可以增加优选功率来提供更多的动力。如果加速度变化率为负,说明电机正在减速,所以可以减少优选功率来减少动力。优选功率的调整量可以与加速度变化率的绝对值成正比,这样在加速时可以更快地增加功率,而在减速时可以更快地减少功率。
需要说明的是,当加速度的变化率超过某个阈值时,增加优选功率;当加速度变化率低于某个阈值时,说明电机运行平稳,可以直接将优选功率作为校准功率。
S360,确定当前档位是否达到最高档位,若否,则执行S370,若是,则执行S380;
S370,确定电机在当前档位的差分因子,根据所述差分因子对下一档位的加速度进行校准,得到校准加速度,根据所述校准加速度调整优选功率,得到下一档位的校准功率,进而将下一档位作为当前定位,并跳转到步骤S350;其中,所述差分因子表示加速度的变化趋势;
S380,将当前档位的优选功率作为校准功率,并记录电机在每个档位下的校准功率。
需要说明的是,本实施例通过采取缓慢加速和缓慢减速的控制流程,可以有效地减少电机对机械系统的冲击,并减轻对电机和控制系统的负担。同时,为了保护电机和控制系统的稳定运行。
在一些实施例中,S370中,所述确定电机在当前档位的差分因子,根据所述差分因子对下一档位的加速度进行校准,得到校准加速度,包括:
S371,根据所述第一对应表确定所述电机在空载状态下持续运行至最大转速时,在每个档位运行所持续的基准时长,根据所述负载的大小对所述基准时长按比例延长,得到校准时长;
需要说明的是,为保证电机的平稳运行,对基准时长进行延展,负载越大,则基准时长的延展时间更长,得到的校准时长越大;通过按比例对基准时长进行校准,可以将最低档位的校准时长作为依据,实现后续的加速度调节,适配不同负载需求。在一些实施例中,确定档位的总数量为d,档位的编号为i,i=1,2,...,d,最低档位的基准时长为T1,设置最低档位的校准时长为T1+△t,第i个档位的校准时长为b*(Ti+△t)*i,b为比例因子,b>1。可以理解,b和△t的取值不能无限大,需要根据实际情况设定,以免电机运行到目标转速的时间过长,在一些实施例中,设置1<b<1.2,1秒<△t<10秒。
S372,根据当前档位的校准时长对当前档位的实际加速度进行调整,以将所述加速度变化率降低到加速阈值,得到当前档位的校准加速度,进而根据所述校准加速度调整当前档位的优选功率,得到当前档位的校准功率;
在一些实施例中,计算当前档位的加速度变化率,比较当前的加速度变化率与加速阈值。如果加速度变化率高于加速阈值,则降低加速度变化率。具体地,根据需要按加速度步长逐步调整当前档位的实际加速度,直到当前档位的加速度变化率降低到加速阈值以下。将调整后的实际加速度作为当前档位的校准加速度。
S373,根据加速阈值、电机在当前档位的校准加速度、电机在当前档位的校准时长和下一档位的校准时长确定电机在下一档位的预测加速值;
在一些实施例中,根据运行平坦度的计算公式,本步骤的目的在于实现公式(a´´(i+1)-a´i)/(t´(i+1)-t´i)=A0平衡,其中,a´´(i+1)为第(i+1)个档位(即下一档位)的预测加速值,a´i为第i个档位(即当前档位)的校准加速度,t´(i+1)为第(i+1)个档位(即下一档位)的校准时长,t´i为第i个档位(即当前档位)的校准时长,A0为加速阈值。
S374,确定电机在下一档位的预测加速值和实际加速度的差值是否低于差分因子,若是,则执行S375,否则,按设定的迭代步长将电机在下一档位的校准时长延长后,执行S373;其中,所述差分因子为相邻档位的实际加速度之差的最小值;
在一些实施例中,采用步进的方式逐步调节电机在下一档位的校准时长,设置迭代步长为t´(i+1)*|t´i-t´(i+1)|/t´i,如果需要增加电机在下一档位的校准时长,设置下一次迭代的校准时长为t´(i+1)+t´(i+1)*|t´i-t´(i+1)|/t´i。
S375,将电机在下一档位的预测加速值作为校准加速度。
可见,通过本发明提供的电机的运行控制方法,可以根据不同的负载所需要的工作强度进行自适应功率调节,以匹配不同负载的转速需求。同时,采用改进的优选功率控制电机运行,可以实现电机的平稳运行。本发明的实施例具有广泛的应用前景,可以应用于各种需要匹配不同负载的电机控制的领域,实现电机的平稳运行。
与图1的方法相对应,参考图2,本发明实施例提供了一种电机的运行控制系统,包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现上述的方法。
可见,上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中,本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
此外,本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序,计算机程序产品或计算机程序存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机程序,处理器执行该计算机程序,使得该计算机设备执行上述的方法。同样地,上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中,本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本公开的较佳实施进行了具体说明,但本公开并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本公开精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本公开权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种电机的运行控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S100,获取电机的负载范围,其中,所述电机具有多个档位,每个所述档位具有对应的基准功率;
S200,根据电机在空载时每个档位对应的基准功率建立电机在负载范围内负载与功率的对应关系,根据负载和功率的对应关系确定电机在每个档位下的优选功率;
S300,确定电机在每个档位下按优选功率运行时的运行平坦度,基于所述运行平坦度对每个档位下的优选功率进行调整,得到电机在每个档位下的校准功率;其中,所述运行平坦度表征电机在运行时的波动大小;
S400,获取控制电机运行的目标转速和负载,根据所述负载确定所述电机的校准功率,根据所述校准功率控制所述电机运行至所述目标转速;
S200中,所述根据电机在空载时每个档位对应的基准功率建立电机在负载范围内负载与功率的对应关系,根据负载和功率的对应关系确定电机在每个档位下的优选功率,包括:
S210,对于每个档位,控制电机在空载状态下按该档位对应的基准功率运行,获取连续n个设定时间间隔下电机运行的转速,得到电机在每个档位对应的转速取值范围内,n个所述转速随时间变化的第一对应表;
S220,获取电机在各个档位下的功率范围,对于每个档位,将电机的功率范围等分得到m个采样功率;其中,所述功率范围为电机的基准功率到额定功率;
S230,获取电机的负载范围,将电机的负载范围等分得到k个采样负载,对电机分别施加k个所述采样负载,对于每个采样负载,在功率范围内按功率步进的方式分别控制电机运行,并在m个采样功率下,在每个档位按相等时间间隔采集n个采样转速,分别建立包含n个采样转速随时间变化的第二对应表,每个档位均得到m个第二对应表;
S240,对于每个采样负载,分别计算每个档位下的m个第二对应表与所述第一对应表的均方差,根据每个档位下均方差最小的多个第二对应表对应的采样功率确定优选功率,将每个档位下的优选功率形成优选功率组,每个档位的优选功率组均包含k个采样负载;
S240中,所述根据每个档位下均方差最小的多个第二对应表对应的采样功率确定优选功率,包括:
S241,选取每个档位下均方差最小的M个第二对应表;
S242,将M个所述第二对应表中的n个采样转速按采样时间划分为n组,每组包含M个采样转速;
S243,对n组中的M个采样转速进行数据拟合,形成包含n个优选转速的拟合曲线;
S244,从所述拟合曲线中随机选取M个优选转速,根据M个优选转速各自对应的M个采样转速的权重确定方程组,对所述方程组求解得到M个采样转速的权重,
S245,确定与M个采样转速一一对应的M个采样功率,将M个采样转速的权重分别与对应的M个采样功率相乘,得到优选功率。
2.根据权利要求1所述的一种电机的运行控制方法,其特征在于,S100之前,所述方法还包括:
S101,获取电机的额定功率和额定转速;
S102,根据电机的档位数量确定各个档位对应的基准转速;
S103,将电机在空载时,以各个档位对应的基准转速运行所需的功率确定各个档位对应的基准功率。
3.根据权利要求1所述的一种电机的运行控制方法,其特征在于,S300中,所述确定电机在每个档位下按优选功率运行时的运行平坦度,基于所述运行平坦度对每个档位下的优选功率进行调整,得到电机在每个档位下的校准功率,包括:
S310,实时采集电机的负载,根据负载和功率的对应关系确定优选功率组,确定电机在所述优选功率组中各个档位对应的优选功率作用下的运行平坦度;其中,所述运行平坦度表示电机在相邻两个档位运行的加速度变化率;
S320,控制电机从所述优选功率组中的最低档位开始,按各个档位对应的优选功率运行,记录所述电机从启动到运行至最高档位的基准转速时,在每个档位运行的实际加速度和实际时长;
S330,根据相邻两个档位的实际加速度和实际时长计算得到运行平坦度,确定所述运行平坦度是否超过预设的平坦度阈值,若是,则执行S340,若否,则执行S380;
S340,将电机的最低档位作为当前档位,将所述优选功率组中最低档位对应的优选功率作为当前功率;
S350,根据当前档位的实际加速度以及上一档位的实际加速度计算得到加速度变化率,确定加速度变化率是否超过预设的加速阈值,若是,则执行S360,若否,则执行S380;
S360,确定当前档位是否达到最高档位,若否,则执行S370,若是,则执行S380;
S370,确定电机在当前档位的差分因子,根据所述差分因子对下一档位的加速度进行校准,得到校准加速度,根据所述校准加速度调整优选功率,得到下一档位的校准功率,进而将下一档位作为当前定位,并跳转到步骤S350;其中,所述差分因子表示加速度的变化趋势;
S380,将当前档位的优选功率作为校准功率,并记录电机在每个档位下的校准功率。
4.根据权利要求3所述的一种电机的运行控制方法,其特征在于,S370中,所述确定电机在当前档位的差分因子,根据所述差分因子对下一档位的加速度进行校准,得到校准加速度,包括:
S371,根据所述第一对应表确定所述电机在空载状态下持续运行至最大转速时,在每个档位运行所持续的基准时长,根据所述负载的大小对所述基准时长按比例延长,得到校准时长;
S372,根据当前档位的校准时长对当前档位的实际加速度进行调整,以将所述加速度变化率降低到加速阈值,得到当前档位的校准加速度,进而根据所述校准加速度调整当前档位的优选功率,得到当前档位的校准功率;
S373,根据加速阈值、电机在当前档位的校准加速度、电机在当前档位的校准时长和下一档位的校准时长确定电机在下一档位的预测加速值;
S374,确定电机在下一档位的预测加速值和实际加速度的差值是否低于差分因子,若是,则执行S375,否则,按设定时长将电机在下一档位的校准时长延长后,执行S373;其中,所述差分因子为相邻档位的实际加速度之差的最小值;
S375,将电机在下一档位的预测加速值作为校准加速度。
5.一种电机的运行控制系统,其特征在于,所述系统包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至4任一项所述的电机的运行控制方法。
6.一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,其特征在于,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
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