CN117767829A - 电机转速的闭环控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及车辆技术领域,公开了一种电机转速的闭环控制方法、装置、电子设备及存储介质,方法包括:检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,速度编码器是用于获取电机转速的装置;若检测结果表征速度编码器处于异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速;其中,估算转速是根据电机的输入电压和电机输出的反馈电流计算得到的转速;基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。本申请方法在检测到速度编码器处于异常状态时仍基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作,以克服开环控制的动态性差的问题,以实现平滑降低电机转速的目的。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,具体涉及一种电机转速的闭环控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前新能源电动车的电机(三相异步交流电电机或者永磁同步电机)均使用矢量控制技术,以对电机的转速进行精确控制,在控制过程中需要实时获取电机定子的三相电流和电机转子的转速用以反馈。但是在电机高速运转时,如果速度编码器出现异常,那么整个矢量控制将会完全失效,甚至出现异常的控制行为。
现有场景中若检测到速度编码器处于异常状态,则将电机的控制策略从矢量控制的闭环控制策略直接切换为V/F(电压频率)的开环控制策略,但是此开环控制的有动态特性差等缺点,尤其是在电机高速运行时作为紧急冗余备份,并不能实现平滑降低电机转速的目的。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供了一种电机转速的闭环控制方法、装置、电子设备及存储介质,用以克服开环控制的动态性差的问题,以实现平滑降低电机转速的目的。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种电机转速的闭环控制方法,所述闭环控制方法包括:检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,所述速度编码器是用于获取电机转速的装置;若所述检测结果表征所述速度编码器处于所述异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速;其中,所述估算转速是根据所述电机的输入电压和所述电机输出的反馈电流计算得到的转速;基于所述目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
在一种可选的方式中,所述检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果,进一步包括:若检测接收到速度编码器发送的表征所述速度编码器处于异常状态的状态信号,则确定出表征所述速度编码器处于所述异常状态的检测结果。
在一种可选的方式中,所述检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果,进一步包括:检测在预设时长内是否持续接收到速度编码器发送的状态信号,以及检测在所述预设时长内电机输出的反馈转速是否发生变化;若皆为否,则检测所述电机输出的反馈转速与所述估算转速之间的差值是否大于第一预设差值;若大于,则确定出表征所述速度编码器处于所述异常状态的检测结果。
在一种可选的方式中,所述检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果,进一步包括:将当前时刻速度编码器获取到的电机输出的反馈转速与上一时刻获取到的历史反馈转速进行做差运算,并检测计算得到的差值是否大于第二预设差值;若大于,则检测所述电机输出的反馈电流与输入电流之间的差值是否小于预设第三差值;若小于,则确定出表征所述速度编码器处于所述异常状态的检测结果。
在一种可选的方式中,所述闭环控制方法还包括:获取所述电机的输入电压和所述电机输出的反馈电流;根据所述输入电压和所述反馈电流,计算得到所述电机的估算转速。
在一种可选的方式中,所述闭环控制方法还包括:根据所述输入电压和所述反馈电流构建得到第一模型,并根据所述输入电压和估算反馈电流构建得到第二模型;基于所述第一模型和所述第二模型,计算得到所述电机的估算转速。
在一种可选的方式中,所述基于所述第一模型和所述第二模型,计算得到所述电机的估算转速,进一步包括:将所述第一模型与所述第二模型进行做差运算,将计算得到的模型差值作为所述电机的估算转速对应的模型误差;根据所述误差函数确定出用于计算所述估算转速的目标函数,并根据所述目标函数确定出所述估算转速。
在一种可选的方式中,所述根据所述目标模型确定出所述估算转速,进一步包括:调节所述目标模型中的权重系数,以使所述目标模型的误差衰减为零值;将所述目标模型的误差为零值时输出的结果值,作为所述估算转速。在一种可选的方式中,所述闭环控制方法还包括:若所述检测结果表征所述速度编码器处于正常状态,则将所述电机输出的反馈转速作为所述目标反馈转速。
根据本申请实施例的另一方面,提供了一种电机转速的闭环控制装置,所述闭环控制装置包括:检测模块,用于检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,所述速度编码器是用于获取电机转速的装置;确定模块,用于若所述检测结果表征所述速度编码器处于所述异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速;其中,所述估算转速是根据所述电机的输入电压和所述电机输出的反馈电流计算得到的转速;控制模块,用于基于所述目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种电子设备,包括:控制器;存储器,用于存储一个或多个程序,当一个或多个程序被所述控制器执行时,以执行上述的闭环控制方法。
根据本申请实施例的一个方面,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读指令,当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时,使计算机执行上述的闭环控制方法。
根据本申请实施例的一个方面,还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述的闭环控制方法。
本申请实施例若检测到速度编码器处于异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速,并基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。其中,估算转速是根据电机的输入电压和电机输出的反馈电流计算得到的转速。本申请实施例在检测到速度编码器处于异常状态时仍基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作,以克服开环控制的动态性差的问题,以实现平滑降低电机转速的目的。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术者来讲,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是本申请一示例性实施例示出的一种电机转速的闭环控制方法的流程示意图。
图2是常规正常的电机控制环路示意图。
图3是本申请一示例性实施例示出的电机闭环控制的环路示意图。
图4是本申请一示例性实施例示出的另一电机闭环控制的环路示意图。
图5是本申请电机转速的闭环控制方法的应用场景的示意图。
图6是本申请一示例性实施例示出的电机转速的闭环控制装置的结构示意图。
图7是本申请的一示例性实施例示出的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例执行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
在本申请中提及的“多个”是指两个或者两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
现有场景中若检测到速度编码器处于异常状态,则将电机的控制策略从矢量控制的闭环控制策略直接切换为V/F(电压频率)的开环控制策略,但是此开环控制的有动态特性差等缺点,尤其是在电机高速运行时作为紧急冗余备份,并不能实现平滑降低电机转速的目的。
为此,本申请的一方面提供了一种电机转速的闭环控制方法。具体请参阅图1,图1是本申请一示例性实施例示出的一种电机转速的闭环控制方法的流程示意图。该闭环控制方法至少包括S110至S130,详细介绍如下:
S110:检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,速度编码器是用于获取电机转速的装置。
速度编码器是用来获取电机转子转速的传感器。速度编码器处于异常状态时,其获得的电机转子转速并不能准确反映电机转子的真实转速,若根据该不准确的转速进一步对电机进行相应的控制,势必会使得电机控制过程出现差错。
常规正常的电机控制环路如图2所示,图2是常规正常的电机控制环路示意图。其中,分别根据电机输出的反馈电流对电流控制环进行反馈,根据电机输出的反馈转速对速度控制环进行反馈,以实现对电机的闭环控制过程。
在检测到速度编码器处于异常状态时,现有解决策略一般是从矢量控制的闭环控制策略直接切换为V/F的开环控制策略,而本申请仍是以闭环控制策略对电机进行相应的控制,提高了控制过程的动态性,并不会突然大幅度降低电机转速,以控制电机转速平滑降低。
S120:若检测结果表征速度编码器处于异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速;其中,估算转速是根据电机的输入电压和电机输出的反馈电流计算得到的转速。
估算转速并非速度编码器获取得到的转速,即非从电机处获取到的转速,其是本申请执行主体根据电机的输入电压和电机输出的反馈电流计算得到的转速。
本实施例在检测到速度编码器处于异常状态,并未沿用速度编码器获取到的电机转速,而是将估算转速作为目标反馈转速,仍根据目标反馈转速对电机进行闭环控制。
在另一示例性实施例中,若检测结果表征速度编码器处于正常状态,则将电机输出的反馈转速作为目标反馈转速。
其中,若速度编码器处于正常状态,则其获取到的电机输出的反馈转速是可直接用于对电机进行闭环控制。
S130:基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
示例性地,如图3所示,图3是本申请一示例性实施例示出的电机闭环控制的环路示意图。其中,控制器(本实施例执行主体)检测到编码器处于正常状态时,根据电机输出的反馈转速对速度控制环进行反馈;控制器检测到编码器处于异常状态时,则切换速度反馈链路,根据输入电压和反馈电流,计算得到估算转速,并将估算转速作为目标反馈转速,以对电机进行闭环控制。
本实施例若检测到速度编码器处于异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速,并基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。其中,估算转速是根据电机的输入电压和电机输出的反馈电流计算得到的转速。本实施例在检测到速度编码器处于异常状态时仍基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作,以克服开环控制的动态性差的问题,以实现平滑降低电机转速的目的。
在本申请某些示例性实施例中,详细介绍了如何检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果,下面对三种示例性实施例进行示例性说明。
在第一种示例性实施例中,上述S110进一步包括S111,详细介绍如下:
S111:若检测接收到速度编码器发送的表征速度编码器处于异常状态的状态信号,则确定出表征速度编码器处于异常状态的检测结果。
速度编码器可自身生成报错类信息,以生成表征其处于异常状态的状态信号,若本实施例执行主体检测到该状态信号,则能快速识别到速度编码器处于异常状态。
在第二种示例性实施例中,上述S110进一步还可包括S112至S114,详细介绍如下:
S112:检测在预设时长内是否持续接收到速度编码器发送的状态信号,以及检测在预设时长内电机输出的反馈转速是否发生变化。
预设时长是根据实际情况可调整的时间长度,例如0.1秒、10秒、1分钟等,其用于检测速度编码器是否处于信号失联状态。
S113:若皆为否,则检测电机输出的反馈转速与估算转速之间的差值是否大于第一预设差值。
若在预设时长内未持续接收到速度编码器发送的状态信号,则表征速度编码器信号失联。另外,在电机闭环控制过程中,每个时刻的反馈转速应该存在些许变化,若检测到反馈转速在预设时长内未发生变化,则表征速度编码器可能存在异常,需进一步检测其是否处于异常状态。
进一步地,将未变化的反馈转速与估算转速进行做差运算,并将计算得到的差值与第一预设差值进行大小比较。若差值小于第一预设差值,则表征速度编码器处于正常状态。
S114:若大于,则确定出表征速度编码器处于异常状态的检测结果。
估算转速较为接近真实转速,若反馈转速与估算转速之间的差值大于第一预设差值,则表征反馈转速与估算转速之间的差异较大,该反馈转速偏离估算转速,速度编码器处于异常状态。
在第三种示例性实施例中,上述S110进一步还可包括S115至S117,详细介绍如下:
S115:将当前时刻速度编码器获取到的电机输出的反馈转速与上一时刻获取到的历史反馈转速进行做差运算,并检测计算得到的差值是否大于第二预设差值。
示例性地,预设获取周期为1秒/次,当前时刻为09:01.11,获取到的反馈转速为1000个单位,上一时刻为09:01.10,获取到的反馈转速(即本实施例中的历史反馈转速)为998个单位,两者之间的差值为2个单位,将该差值与第二预设差值进行大小比较。其中,第二预设差值可与第一预设差值的数值大小相同或不同,本申请并不对其进行限制。
S116:若大于,则检测电机输出的反馈电流与输入电流之间的差值是否小于预设第三差值。
若上一步骤中的差值大于第二预设差值,则表征编码器获取到的转速发生了跳变,进一步将电机输出的反馈电流与输入电流进行做差运算,并检测其是否小于预设第三差值;若大于,则确定出表征速度编码器处于正常状态的检测结果。其中,本申请并不限制预设第三差值的具体数值,其可与预设第一差值、预设第二差值对应的数值相同或不同。
S117:若小于,则确定出表征速度编码器处于异常状态的检测结果。
上述三个示例性实施例就如何检测速度编码器处于异常状态进行了说明,以提供了三种不同的检测方式,它们既可相互搭配,亦可独立进行。多种检测方式丰富了不同的应用场景,保证了在不同应用场景下皆能准确得到相应的检测结果。
在另一示例性实施例中,基于上述任一示例性实施例所示的闭环控制方法,本实施例的闭环控制方法还包括S140至S150,详细介绍如下:
S140:获取电机的输入电压和电机输出的反馈电流。
S150:根据输入电压和反馈电流,计算得到电机的估算转速。
示例性地,如图4所示,图4是本申请一示例性实施例示出的另一电机闭环控制的环路示意图。其中,速度观测器时刻采集电机的输入电压和电机输出的反馈电流,本实施例执行主体通过控制速度观测器根据采集到的输入电压和反馈电流,以计算得到电机的估算转速。
仲裁判断器用于在检测到速度编码器处于异常状态时,将电机输出的反馈转速切换为速度观测器计算得到的估算速度,以将估算速度作为目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
进一步地,需根据电机相关参数和输入电压和反馈电流构建得到第一模型,并根据输入电压和估算反馈电流构建得到第二模型;基于第一模型和第二模型,计算得到电机的估算转速。
示例性地,三相异步交流电机在帕克转换下的电气部分的空间状态模型如(式一:即第一模型)所示:
y=Cx0;
其中,u为输入电压,y为反馈电流,相关参数具体如下:
Rs表示电机绕组的定子电阻,Rr表示电机绕组的转子电阻,M表示电机绕组上的共感,Ls表示电机绕组上的定子自感,Lr表示电机绕组上的转子自感,Zp表示电机的极对数,Ωm表示电机输出的反馈转速;u表示该模型的输入值(即输入电压),即α和β轴上的定子电压;y表示该模型的输出值(即反馈电流),即α和β轴上的定子电流;x0为该模型的空间状态,即α和β轴上的转子磁链。
综上可得到估算转速的数据模型,具体如(式二,即第二模型)所示:
再进一步地,将第一模型与第二模型进行做差运算,将计算得到的模型差值作为电机的估算转速对应的模型误差;根据模型误差确定出用于计算估算转速的目标模型,并根据目标模型确定出估算转速。即将(式一)减去(式二),即得到电机估算转速的误差方程(即模型误差),具体如下:
其中,Ωm表示实际转速,/>表示估算转速,/>表示图4所示速度观测器的增益,用以调整速度观测器误差的衰减速度,以及解决电机在低速发电模式下的失去稳定性的问题。结合李雅普诺夫稳定性定律,可以严格的证明一下自适应率可以是以上的e快速衰减为0,即使得估算转速等于电机实际输出的反馈转速。
(即目标模型);
调节目标模型中的权重系数,以使目标模型的误差衰减为零值;将目标模型的误差为零值时输出的结果值,作为估算转速。例如,通过调节和/>可以使得误差快速衰减为0,从而准确的估算出电机的估算转速。
本实施例提供了一种具体计算估算转速的方式,通过相应的计算模型解决了现实场景下电机估算转速的计算难题,以准确计算得到估算转速,并在检测到速度编码器处于异常状态时将其作为目标反馈转速,对速度控制换进行闭关控制操作,以克服开环控制的动态性差的问题,以实现平滑降低电机转速的目的。
在本申请另一示例性实施例中对上述多个闭环控制方法的应用场景进行了示例性说明,具体请参阅图5,图5是本申请电机转速的闭环控制方法的应用场景的示意图。其中,包括车端100,电机200,速度编码器300和控制器400,三端之间可通过无线通信的方式连接,本申请并不限制它们之间的连接方式。控制器400可以如图5所示,置于车端100之中,亦可置于车端100之外。
电机200是交流电机中的三相异步交流电电机或者永磁同步电机。速度编码器300是用来获取电机200转子转速的传感器。控制器400可执行上述任一示例性实施例示出的闭环控制方法,示例性说明如下:
控制器400检测速度编码器300是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,速度编码器300是用于获取电机200转速的装置;控制器400若检测结果表征速度编码器300处于异常状态,则将估算转速作为电机200输出的目标反馈转速;其中,估算转速是根据电机200的输入电压和电机200输出的反馈电流计算得到的转速;控制器400基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
其中,控制器400可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,其中多个服务器可组成一区块链,而服务器为区块链上的节点,控制器400还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器,本处也不对此进行限制。
本申请的另一方面还提供了一种电机转速的闭环控制装置,如图6所示,图6是本申请一示例性实施例示出的电机转速的闭环控制装置的结构示意图。闭环控制装置600包括:
检测模块610,用于检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,速度编码器是用于获取电机转速的装置。
确定模块630,用于若检测结果表征速度编码器处于异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速;其中,估算转速是根据电机的输入电压和电机输出的反馈电流计算得到的转速。
控制模块650,用于基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
在一种可选的方式中,检测模块610进一步包括:
第一检测单元,用于若检测接收到速度编码器发送的表征速度编码器处于异常状态的状态信号,则确定出表征速度编码器处于异常状态的检测结果。
在一种可选的方式中,检测模块610进一步包括:
第二检测单元,用于检测在预设时长内是否持续接收到速度编码器发送的状态信号,以及检测在预设时长内电机输出的反馈转速是否发生变化。
第一差值大小检测单元,用于若皆为否,则检测电机输出的反馈转速与估算转速之间的差值是否大于第一预设差值。
第一异常状态确定单元,用于若大于,则确定出表征速度编码器处于异常状态的检测结果。
在一种可选的方式中,检测模块610进一步包括:
第三检测单元,用于将当前时刻速度编码器获取到的电机输出的反馈转速与上一时刻获取到的历史反馈转速进行做差运算,并检测计算得到的差值是否大于第二预设差值。
第二差值检测单元,用于若大于,则检测电机输出的反馈电流与输入电流之间的差值是否小于预设第三差值。
第二异常状态确定单元,用于若小于,则确定出表征速度编码器处于异常状态的检测结果。
在一种可选的方式中,闭环控制装置600还包括:
获取模块,用于获取电机的输入电压和电机输出的反馈电流。
计算模块,用于根据输入电压和反馈电流,计算得到电机的估算转速。
在一种可选的方式中,闭环控制装置600还包括:
模型构建模块,用于根据输入电压和反馈电流构建得到第一模型,并根据输入电压和估算反馈电流构建得到第二模型。
计算模块,用于基于第一模型和第二模型,计算得到电机的估算转速。
在一种可选的方式中,计算模块进一步包括:
第一计算单元,用于将第一模型与第二模型进行做差运算,将计算得到的模型差值作为电机的估算转速对应的模型误差。
第二计算单元,用于根据模型误差确定出用于计算估算转速的目标模型,并根据目标模型确定出估算转速。
在一种可选的方式中,第二计算单元进一步包括:
调节板块,用于调节目标模型中的权重系数,以使目标模型的误差衰减为零值。
估算转速板块,用于将目标模型的误差为零值时输出的结果值,作为估算转速。在一种可选的方式中,闭环控制装置600还包括:
正常状态模块,用于若检测结果表征速度编码器处于正常状态,则将电机输出的反馈转速作为目标反馈转速。
本申请闭环控制装置若检测到速度编码器处于异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速,并基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。其中,估算转速是根据电机的输入电压和电机输出的反馈电流计算得到的转速。本申请闭环控制装置在检测到速度编码器处于异常状态时仍基于目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作,以克服开环控制的动态性差的问题,以实现平滑降低电机转速的目的。
需要说明的是,上述实施例所提供的闭环控制装置与前述实施例所提供的闭环控制方法属于同一构思,其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述,这里不再赘述。
本申请的另一方面还提供了一种电子设备,包括:控制器;存储器,用于存储一个或多个程序,当一个或多个程序被控制器执行时,以执行上述的闭环控制方法。
请参阅图7,图7是本申请的一示例性实施例示出的电子设备的计算机系统的结构示意图,其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是,图7示出的电子设备的计算机系统700仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示,计算机系统700包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)701,其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory,ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理,例如执行上述实施例中的方法。在RAM 703中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(Input/Output,I/O)接口705也连接至总线704。
以下部件连接至I/O接口705:包括键盘、鼠标等的输入部分706;包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分707;包括硬盘等的存储部分708;以及包括诸如LAN(Local Area Network,局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器710上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。
特别地,根据本申请的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)701执行时,执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是,本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不相同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如前的闭环控制方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的,也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
本申请的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的闭环控制方法。
根据本申请实施例的一个方面,还提供了一种计算机系统,包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory,ROM)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理,例如执行上述实施例中的方法。在RAM中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(Input/Output,I/O)接口也连接至总线。
以下部件连接至I/O接口:包括键盘、鼠标等的输入部分;包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分;包括硬盘等的存储部分;以及包括诸如LAN(Local Area Network,局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。
上述内容,仅为本申请的较佳示例性实施例,并非用于限制本申请的实施方案,本领域普通技术人员根据本申请的主要构思和精神,可以十分方便地进行相应的变通或修改,故本申请的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电机转速的闭环控制方法,其特征在于,所述闭环控制方法包括:
检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,所述速度编码器是用于获取电机转速的装置;
若所述检测结果表征所述速度编码器处于所述异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速;其中,所述估算转速是根据所述电机的输入电压和所述电机输出的反馈电流计算得到的转速;
基于所述目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
2.根据权利要求1所述的闭环控制方法,其特征在于,所述检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果,进一步包括:
检测在预设时长内是否持续接收到速度编码器发送的状态信号,以及检测在所述预设时长内电机输出的反馈转速是否发生变化;
若皆为否,则检测所述电机输出的反馈转速与所述估算转速之间的差值是否大于第一预设差值;
若大于,则确定出表征所述速度编码器处于所述异常状态的检测结果。
3.根据权利要求1所述的闭环控制方法,其特征在于,所述检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果,进一步包括:
将当前时刻速度编码器获取到的电机输出的反馈转速与上一时刻获取到的历史反馈转速进行做差运算,并检测计算得到的差值是否大于第二预设差值;
若大于,则检测所述电机输出的反馈电流与输入电流之间的差值是否小于预设第三差值;
若小于,则确定出表征所述速度编码器处于所述异常状态的检测结果。
4.根据权利要求1所述的闭环控制方法,其特征在于,所述闭环控制方法还包括:
获取所述电机的输入电压和所述电机输出的反馈电流;
根据所述输入电压和所述反馈电流,计算得到所述电机的估算转速。
5.根据权利要求4所述的闭环控制方法,其特征在于,所述闭环控制方法还包括:
根据所述输入电压和所述反馈电流构建得到第一模型,并根据所述输入电压和估算反馈电流构建得到第二模型;
基于所述第一模型和所述第二模型,计算得到所述电机的估算转速。
6.根据权利要求5所述的闭环控制方法,其特征在于,所述基于所述第一模型和所述第二模型,计算得到所述电机的估算转速,进一步包括:
将所述第一模型与所述第二模型进行做差运算,将计算得到的模型差值作为所述电机的估算转速对应的模型误差;
根据所述模型误差确定出用于计算所述估算转速的目标模型,并根据所述目标模型确定出所述估算转速。
7.根据权利要求6所述的闭环控制方法,其特征在于,所述根据所述目标模型确定出所述估算转速,进一步包括:
调节所述目标模型中的权重系数,以使所述目标模型的误差衰减为零值;
将所述目标模型的误差为零值时输出的结果值,作为所述估算转速。
8.一种电机转速的闭环控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
检测模块,用于检测速度编码器是否处于异常状态,以得到检测结果;其中,所述速度编码器是用于获取电机转速的装置;
确定模块,用于若所述检测结果表征所述速度编码器处于所述异常状态,则将估算转速作为电机输出的目标反馈转速;其中,所述估算转速是根据所述电机的输入电压和所述电机输出的反馈电流计算得到的转速;
控制模块,用于基于所述目标反馈转速对速度控制环进行闭环控制操作。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
控制器;
存储器,用于存储一个或多个程序,当一个或多个程序被控制器执行时,使得控制器实现权利要求1至7中任一项所述的闭环控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机可读指令,当计算机可读指令被计算机的处理器执行时,使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的闭环控制方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103475301A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-12-25 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) | 一种交流电动机转速测量方法、转速控制方法及控制系统 |
CN114465543A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-05-10 | 南通大学 | 一种永磁同步电机无位置传感器控制方法 |
CN114884430A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-09 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种炼钢转炉的速度检测方法、装置、设备及介质 |
CN115864928A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-28 | 安徽工业大学 | 一种基于校正电流预测的pmsm模型参考自适应转速估算方法 |
CN115864936A (zh) * | 2021-09-24 | 2023-03-28 | 库卡机器人(广东)有限公司 | 电机调速控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103475301A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-12-25 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) | 一种交流电动机转速测量方法、转速控制方法及控制系统 |
CN115864936A (zh) * | 2021-09-24 | 2023-03-28 | 库卡机器人(广东)有限公司 | 电机调速控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质 |
CN114465543A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-05-10 | 南通大学 | 一种永磁同步电机无位置传感器控制方法 |
CN114884430A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-09 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种炼钢转炉的速度检测方法、装置、设备及介质 |
CN115864928A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-28 | 安徽工业大学 | 一种基于校正电流预测的pmsm模型参考自适应转速估算方法 |
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