一种直流电机智能控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直流电机智能控制装置，由两部分组成，一个是智能控制器，用于智能给定PID参数，将变量传递给PID控制器；一个是PID控制器，用于将调整后的PID参数作用于控制对象；通过对控制对象智能给定PID参数，使他励型直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象。还公开了其控制方法，自适应不同的电机特性曲线，通过对电枢电压、电枢电流、励磁电流三个参数的智能给定，使直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象。

An Intelligent Control Device and Method for DC Motor

The invention discloses an intelligent control device for DC motor, which consists of two parts: an intelligent controller for intelligently setting PID parameters and transferring variables to the PID controller; a PID controller for acting on the adjusted PID parameters of the control object; and an intelligently giving PID parameters to the control object to enable the excitation DC motor to respond to the speed regulation quickly and accurately. Requirements do not appear speed overshoot phenomenon. It also discloses its control method, adapts different motor characteristic curves, and intelligently gives three parameters of armature voltage, armature current and excitation current, so that DC motor can respond to speed regulation requirements quickly and accurately without speed overshoot.

【技术实现步骤摘要】
一种直流电机智能控制装置及方法
本专利技术属于自动化控制
，涉及一种直流电机智能控制装置，以及一种能智能给定他励型直流电机参数的控制方法。
技术介绍
现有的直流电机控制系统在调速过程中采用电流环、速度环两种控制环调节电压和电流。在调速过程中容易出现转速超调，调速时间过长等现象，稳定运行时受干扰情况下自我调节能力一般。不能完全满足调速精度高，响应快速的应用场合要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的缺点，提供一种直流电机智能控制装置及方法，通过对电流环、速度环中的参数给定实时调节，使直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直流电机智能控制装置，由两部分组成，一个是智能控制器，用于智能给定PID参数，将变量传递给PID控制器；一个是PID控制器，用于将调整后的PID参数作用于控制对象；通过对控制对象智能给定PID参数，使他励型直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象；所述的智能控制器包括：处理器，对信号与给定信号进行A/D变换；MCU，存储不同电机的特性曲线及算法，根据反馈值不断修正曲线参数，然后进行计算和分析；网络接口，将PID参数改变值传递给PID控制器；所述的PID控制器包括：网络接口，接收来自智能控制器的信号，D/A变换模块，将信号D/A变换后传递给控制对象直流电机。所述的一种直流电机智能控制装置，其智能控制器和PID控制器为一体化的整体，在方法内部合理分区，满足现场环境要求。所述的一种直流电机智能控制装置，其智能控制器和PID控制器为分离式设计，便于空间布置和降低受环境影响的因素。一种直流电机智能控制方法，基于智能控制器和PID控制器构成的智能控制装置，采用模块化设计技术，将功能进行分区设置，互不干扰，互为补充，相辅相成；包括如下步骤：首先通过一个是智能控制器，智能给定PID参数，通过存储的电机参数的算法，能设置控制对象的主要特性，给出其特性曲线，并在运行中不断修正，判断电枢电压、电枢电流、励磁电流与电机稳态时的三项参数的相对值，经过与输入端及反馈信号耦合后的e信号比较，输出PID参数的改变值并将变量传递给PID控制器；然后通过PID控制器将调整后的PID参数作用于控制对象；电流及转速给定值不是一成不变的，随着反馈值的不断变化，给定值相应做出变化，逐渐与电机要求的转速趋于一致，使电机转速曲线平滑。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：1，能智能给定PID参数，且能随外部环境变化而变化；2，自适应算法，不断对电机参数曲线进行修正；3，不出现转速超调现象，降低对直流电机过流、过压的保护需求；4，结构设计灵活，方法可一体化设计，也可分离式设计。附图说明图1为本专利技术控制方法的功能框图；图2为本专利技术智能控制器的功能框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1、图2所示，本专利技术公开了一种直流电机智能控制装置，由两部分组成，一个是智能控制器，用于智能给定PID参数，将变量传递给PID控制器；一个是PID控制器，用于将调整后的PID参数作用于控制对象。通过对控制对象智能给定PID参数，使他励型直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象。所述的智能控制器通过自带的处理器，对信号与给定信号进行A/D变换；以MCU作为核心，存储不同电机的特性曲线及算法，能根据反馈值不断修正曲线参数，然后进行计算和分析；再通过自带的网络接口，将PID参数改变值传递给PID控制器。所述的PID控制器包括过网络接口，接收来自智能控制器的信号，并将信号通过D/A变换模块，D/A变换传递给控后制对象直流电机。其中智能控制器和PID控制器可以设计为一体化的整体，在方法内部合理分区，满足现场环境要求；也可以分离式设计，便于空间布置和降低受环境影响的因素。本专利技术还公开了一种直流电机智能控制方法，目的在于解决直流电机转速超调，调速时间过长等现象，稳定运行时受干扰情况下自我调节能力一般等问题，本专利技术主要用于大型直流电机应用场合，基于智能控制器和PID控制器构成的智能控制装置，采用模块化设计技术，将功能进行分区设置，互不干扰，互为补充，相辅相成；包括如下步骤：首先通过一个是智能控制器，智能给定PID参数，通过存储的电机参数的算法，能设置控制对象的主要特性，给出其特性曲线，并在运行中不断修正。判断电枢电压、电枢电流、励磁电流与电机稳态时的三项参数的相对值，经过与输入端及反馈信号耦合后的e信号比较，输出PID参数的改变值并将变量传递给PID控制器；然后通过PID控制器将调整后的PID参数作用于控制对象；电流及转速给定值不是一成不变的，随着反馈值的不断变化，给定值相应做出变化，逐渐与电机要求的转速趋于一致，使电机转速曲线平滑。本专利技术自适应不同的电机特性曲线，通过对电枢电压、电枢电流、励磁电流三个参数的智能给定，使直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象。本专利技术不局限于上述最佳实施方式，任何本领域技术人员在本专利技术的启示下都可以得出其它变形及改进的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电机智能控制装置，其特征在于，由两部分组成：一个是智能控制器，用于智能给定PID参数，将变量传递给PID控制器；一个是PID控制器，用于将调整后的PID参数作用于控制对象；通过对控制对象智能给定PID参数，使他励型直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象；所述的智能控制器包括：处理器，对信号与给定信号进行A/D变换；MCU，存储不同电机的特性曲线及算法，根据反馈值不断修正曲线参数，然后进行计算和分析；网络接口，将PID参数改变值传递给PID控制器；所述的PID控制器包括：网络接口，接收来自智能控制器的信号；D/A变换模块，将信号D/A变换后传递给控制对象直流电机。

【技术特征摘要】
1.一种直流电机智能控制装置，其特征在于，由两部分组成：一个是智能控制器，用于智能给定PID参数，将变量传递给PID控制器；一个是PID控制器，用于将调整后的PID参数作用于控制对象；通过对控制对象智能给定PID参数，使他励型直流电机能迅速、精准地响应调速要求并不出现转速超调现象；所述的智能控制器包括：处理器，对信号与给定信号进行A/D变换；MCU，存储不同电机的特性曲线及算法，根据反馈值不断修正曲线参数，然后进行计算和分析；网络接口，将PID参数改变值传递给PID控制器；所述的PID控制器包括：网络接口，接收来自智能控制器的信号；D/A变换模块，将信号D/A变换后传递给控制对象直流电机。2.根据权利要求1所述的一种直流电机智能控制装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢兴俊，朱歆州，张凡，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42