一种交流伺服系统谐振频率检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种交流伺服系统谐振频率检测方法及装置，用于解决现有技术中伺服系统谐振频率的提取方法运算时间长，运算量大，且缺乏实时性，一旦伺服系统的负载发生变化，不能及时适应、检测出来的技术问题。本发明专利技术实施例方法包括：对电机的定子电流进行矢量解耦，获取所述电机的交轴电流；采用滑动DFT算法对所述交轴电流进行实时分析，获取所述电机的交流伺服系统谐振频率。

Method and device for detecting resonance frequency of AC servo system

The embodiment of the invention discloses a resonant AC servo system frequency detection method and device, is used to solve the extraction method of servo system resonant frequency of existing technology in computing time, large amount of computation, and the lack of real time, once the servo system load changes, technical problems can not be timely, to detect. The embodiment of the invention, the method includes: vector decoupling of the stator current of the motor, the q-axis current gain of the motor; the sliding DFT algorithm on the q-axis current real-time analysis, resonant frequency of the AC servo system for motor.

【技术实现步骤摘要】
一种交流伺服系统谐振频率检测方法及装置
本专利技术涉及交流伺服系统谐振频率检测领域，尤其涉及一种交流伺服系统谐振频率检测方法及装置。
技术介绍
在交流永磁伺服系统中，对电机定子电流进行矢量解耦之后，直轴电流表示电机电流的励磁分量，交轴电流表示电机电流的转矩分量，即交轴电流仅与电机的输出转矩有关，二者呈线性关系，而系统发生谐振时，转矩又能直接的反应谐振的特征，因此分析电机的交轴电流，即可分析电机转矩的状态特征，进而分析系统谐振时的频率特征。大多数伺服系统谐振频率的提取采用了离线的方式采集的，如扫频法、脉冲响应法、白噪声法等。就如扫频法是通过扫频的方式，使用一系列频率离散的正弦信号作为分析对象的给定信号。再分别计算分析对象对于每个频率点信号的幅值增益以及相角特性，即可获得当前频率下的系统响应特性。通过这一系列离散频率正弦信号的分析，即可绘制出系统的幅频特性曲线以及相频特性曲线，即可得出伺服系统的固有频率，即谐振频率。然而，使用扫频法，每个频率点都要注入一次正弦信号，并分析输出信号相对于输入信号的幅值增益以及相移，以便得出系统的频率特性，缺点是它的运算时间长，运算量大，也不能做到实时性，并且一旦伺服系统的负载发生变化，其固有频率也会发生相应的变化，则扫频法之前得到的数据就不能适应新的情况，一旦系统发生谐振，相关的控制器也不能及时的得到调整去抑制谐振。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种交流伺服系统谐振频率检测方法及装置，解决了现有技术中伺服系统谐振频率的提取方法运算时间长，运算量大，且缺乏实时性，一旦伺服系统的负载发生变化，不能及时适应、检测出来的技术问题。本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测方法，包括：对电机的定子电流进行矢量解耦，获取电机的交轴电流；采用滑动DFT算法对交轴电流进行实时分析，获取电机的交流伺服系统谐振频率。可选地，采用滑动DFT算法对交轴电流进行实时分析，获取电机的交流伺服系统谐振频率包括：采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的交轴电流，并对交轴电流的对应的各个单元的幅值进行计算，获取电机的交流伺服系统谐振频率。可选地，采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的交轴电流，并对交轴电流的对应的各个单元的幅值进行计算，获取电机的交流伺服系统谐振频率包括：采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的交轴电流，并对交轴电流的对应的各个单元的幅值通过预置第一公式进行计算，获取电机的交流伺服系统谐振频率，预置第一公式具体为：Xn(k)＝ej2πk/N[Xn-1(k)+x(n)-x(n-N)]；其中，Xn(k)为窗口n时刻第k频点处的幅值，Xn-1(k)为窗口n-1时刻第k频点处的幅值。本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测装置，包括：解耦模块，用于对电机的定子电流进行矢量解耦，获取电机的交轴电流；分析模块，用于采用滑动DFT算法对交轴电流进行实时分析，获取电机的交流伺服系统谐振频率。可选地，分析模块包括：计算单元，用于采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的交轴电流，并对交轴电流的对应的各个单元的幅值进行计算，获取电机的交流伺服系统谐振频率。可选地，计算单元包括：计算子单元，用于采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的交轴电流，并对交轴电流的对应的各个单元的幅值通过预置第一公式进行计算，获取电机的交流伺服系统谐振频率，预置第一公式具体为：Xn(k)＝ej2πk/N[Xn-1(k)+x(n)-x(n-N)]；其中，Xn(k)为窗口n时刻第k频点处的幅值，Xn-1(k)为窗口n-1时刻第k频点处的幅值。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供了一种交流伺服系统谐振频率检测方法及装置，对电机的定子电流进行矢量解耦，获取电机的交轴电流；采用滑动DFT算法对交轴电流进行实时分析，获取电机的交流伺服系统谐振频率，本专利技术实施例中通过采用滑动DFT算法对交轴电流进行实时分析，即可分析电机转矩的状态特征，进而分析系统谐振时的频率特征，具备了能够实时检测伺服系统谐振频率特征的优点，即无论负载如何变化，以及机械的老化导致的固有频率变化，又不影响其工作，为下一步的伺服系统谐振抑制提供了关键的参数支持，并且采用滑动DFT算法比传统的FFT算法的算法复杂度降低了，使其能更快的处理待分析的信号，解决了现有技术中伺服系统谐振频率的提取方法运算时间长，运算量大，且缺乏实时性，一旦伺服系统的负载发生变化，不能及时适应、检测出来的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测方法的一个实施例的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测方法的另一个实施例的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的滑动DFT原理图；图4为本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测装置的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种交流伺服系统谐振频率检测方法及装置，用于解决现有技术中伺服系统谐振频率的提取方法运算时间长，运算量大，且缺乏实时性，一旦伺服系统的负载发生变化，不能及时适应、检测出来的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测方法的一个实施例包括：101、对电机的定子电流进行矢量解耦，获取电机的交轴电流；首先，对电机的定子电流进行矢量解耦，获取到电机的交轴电流。102、采用滑动DFT算法对交轴电流进行实时分析，获取电机的交流伺服系统谐振频率。在对电机的定子电流进行矢量解耦，获取电机的交轴电流之后，采用滑动DFT算法对交轴电流进行实时分析，即可分析电机转矩的状态特征，进而分析系统谐振时的频率特征，获取到电机的交流伺服系统谐振频率。以上为对本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测方法的一个实施例进行的详细描述，以下将对本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测方法的另一个实施例进行的详细描述。请参阅图2，本专利技术实施例提供的一种交流伺服系统谐振频率检测方法的另一个实施例包括：201、对电机的定子电流进行矢量解耦，获取电机的交轴电流；首先，对电机的定子电流进行矢量解耦，获取到电机的交轴电流。202、采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的交轴电流，并对交轴电流的对应的各个单元的幅值通过预置第一公式进行计算，获取电机的交流伺服系统谐振频率，预置第一公式具体为：Xn(k)＝ej2πk/N[Xn-1(k)+x(n)-x(n-N)]；其中，Xn(k)为窗口n时刻第k频点处的幅值，Xn-1(k)为窗口n-1时刻第k频点处的幅值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流伺服系统谐振频率检测方法，其特征在于，包括：对电机的定子电流进行矢量解耦，获取所述电机的交轴电流；采用滑动DFT算法对所述交轴电流进行实时分析，获取所述电机的交流伺服系统谐振频率。

【技术特征摘要】
1.一种交流伺服系统谐振频率检测方法，其特征在于，包括：对电机的定子电流进行矢量解耦，获取所述电机的交轴电流；采用滑动DFT算法对所述交轴电流进行实时分析，获取所述电机的交流伺服系统谐振频率。2.根据权利要求1所述的交流伺服系统谐振频率检测方法，其特征在于，所述采用滑动DFT算法对所述交轴电流进行实时分析，获取所述电机的交流伺服系统谐振频率包括：采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的所述交轴电流，并对所述交轴电流的对应的各个单元的幅值进行计算，获取所述电机的交流伺服系统谐振频率。3.根据权利要求2所述的交流伺服系统谐振频率检测方法，其特征在于，所述采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的所述交轴电流，并对所述交轴电流的对应的各个单元的幅值进行计算，获取所述电机的交流伺服系统谐振频率包括：采用随时间移动的且具有固定长度的窗口选择待分析的所述交轴电流，并对所述交轴电流的对应的各个单元的幅值通过预置第一公式进行计算，获取所述电机的交流伺服系统谐振频率，所述预置第一公式具体为：Xn(k)＝ej2π/kN[Xn-1(k)+x(n)-x(n-N)]；其中，Xn(k)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：田象石，刘铮，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44