本发明专利技术涉及一种电机电流采样方法、电机控制方法及装置。其中电流采样方法，包括以下步骤：S41、根据电机的一个控制周期，在预设的一个或多个时刻发起一个或多个采样；S42、在发起采样的每个时刻提前一预设时间，分别捕捉电机电流数据；S43、计算所述控制周期内捕捉的电机电流数据的平均电流值。电机控制方法包括以下步骤：A、进行电机电流采样，得到矢量电流；B、通过编码器对电机进行位置采样，获得电机的反馈位置和计算得到电机反馈速度；C、基于路径规划，计算出电机的速度输入参量；D、基于指令速度和换算的指令电流进行PID控制；E、通过电流环PID处理模块的输出电压分量以及速度环PID处理模块的输出量，输出用于控制电机的三相电压。
【技术实现步骤摘要】
一种电机电流采样方法、电机控制方法及装置
本专利技术涉及一种电机电流采样方法、电机控制方法及装置，属于电机电气控制领域。
技术介绍
在电机控制
中，输出均采用PWM调制。因此，在实际使用中，电机的电流波形是呈现三角波的。这些三角波分量，对于电机控制来说，属于谐波范围。原因有两个：一方面，电流采样器件本身具备延迟，输出信号也需要滤波，造成相位滞后，这种滞后无法精准预测。另一方面，很多驱动器只有单相电流采样，三相电流需要分时轮流采样，无法精确判定采样位置。因此，急需一种电流的采样方法，尽可能精确地检测电流值，以减小电流的抖动现象。
技术实现思路
本专利技术提供一种电机电流采样方法、电机控制方法及装置，改进了现有的机电电流采样方案，获得大幅度减小电流的抖动的技术效果。本专利技术的技术方案第一方面为一种电机电流采样方法，包括以下步骤：S41、根据电机的一个控制周期，在预设的一个或多个时刻发起一个或多个采样；S42、在发起采样的每个时刻提前一预设时间，分别捕捉电机电流数据；S43、计算所述控制周期内捕捉的电机电流数据的平均电流值。进一步，所述步骤S41包括：至少在电机控制周期的起始时刻和中间时刻分别发起采样。进一步，在所述步骤S42中：所述预设时间至少小于所述控制周期的四分之一。进一步，所述步骤S43包括：将多个控制周期的计算得到的多个平均电流值按时间维度进行插值，得到沿时间维度的连续的电流采样值曲线，作为机电闭环控制的反馈电流输入值。进一步，所述的电机电流采样方法，还包括以下步骤：每隔一段时间，检测所述电流采样值曲线在一时间范围内的斜率跳变值，如果该斜率跳变值超过一阈值，是则调整所述的预设时间。进一步，所述的电机电流采样方法，还包括以下步骤：每隔一段时间，判断所计算的多个控制周期的平均电流值之间的抖动值是否超过一电流抖动阈值，是则调整所述的预设时间。进一步，所述的电机电流采样方法还包括以下步骤：整定调节所述的预设时间，使得在后续的多个控制周期的平均电流值之间的抖动值小于预设的电流抖动阈值。本专利技术的技术方案第二方面为一种电机控制方法，包括以下步骤：A、进行电机电流采样，然后将采集的反馈电流依次经过CLARK变换和PARK变换得到矢量电流；B、通过编码器对电机进行位置采样，获得电机的反馈位置和计算得到电机反馈速度；C、基于路径规划，计算出电机的速度输入参量；D、基于指令速度和换算的指令电流进行PID控制；E、通过电流环PID处理模块的输出电压分量以及速度环PID处理模块的输出量，计算矢量电压，并依次经过IPARK变换和ICLARK变换后，输出用于控制电机的三相电压，其中，在所述步骤A中还执行上述的方法。本专利技术的技术方案第三方面为一种微计算装置，包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的微计算程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述的方法。本专利技术的有益效果为：克服了现有技术问题，提出改进的电机电流采样方法；配合PID电机反馈控制系统，可以大幅度减小电机实际的电流抖动。附图说明图1所示为现有技术中的电机输出电流波形图。图2所示为根据本专利技术的实施例的中电流采样的示意图。图3所示为总体的伺服电机控制回路。图4所示为根据本专利技术的电机控制方法的电流环的控制框图。图5所示为根据本专利技术的电机控制方法的速度环的控制框图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本专利技术的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本专利技术的范围施加限制。在现有技术中，电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制A相的电路中电流控制器是带滞环的比较器，环宽为2h。将给定电流与输出电流ia进行比较，电流偏差Δia超过±h时，经滞环控制器HBC控制逆变器A相上(或下)桥臂的功率器件动作。B、C二相的原理均于此相同。如图1所示，采用电流滞环跟踪控制时，变压变频器的电流波形图。如果，且滞环控制器HBC输出正电平，驱动上桥臂功率开关器件VT1导通，变压变频器输出正电压，使ia增大。当ia增长到与相等时，HBC仍保持输出正电平，保持上桥臂功率开关器件导通，使ia继续增大。直到达到Δia＝-h时，滞环翻转，HBC输出负电平，上桥臂功率开关器件关断，并经延时后驱动下桥臂功率开关器件VT4。但此时未必能导通，由于电机绕组的电感作用，电流不会反向，而是通过二级管续流，使VT4受到反向钳位而不能导通。此后，ia逐渐偏小，直到到达滞环偏差的下限值，使HBC再次翻转，又重复导通。这样交替工作，使输出电流给定值之间的偏差保持在范围内，在正弦波上下作锯齿状变化。虽然输出电流接近正弦波，但是取某一特定时刻的电流值去计算，还是存在较大误差。基于上述应用场合，本文的技术方案提供一种电机电流采样方法，包括以下步骤：S41、根据电机的一个控制周期，在预设的一个或多个时刻发起一个或多个采样，优选地至少在电机控制周期的起始时刻和中间时刻分别发起采样；S42、在发起采样的每个时刻提前一预设时间(至少小于控制周期的四分之一)，分别捕捉电机电流数据；S43、计算控制周期内捕捉的电机电流数据的平均电流值。图2所示为本专利技术中电流采样方法的一具体实施例的示意图。其中，长方形框是一个控制周期。控制周期的起始时刻为T1，中间时刻为T2。箭头1表示对T1时刻和T2时刻的电流进行采样，采样值分别为I1和I2。由于电流采样器本身具有一定的延迟，造成电流的相位滞后。设置预设时间为T，分别采集(T1-T)时刻的电流值记为I(T1-T)，(T2-T)时刻的电流值记为I(T2-T)。则平均电流采样值I＝{[I1-I(T1-T)]+[I2-I(T2-T)]}/2。可以直接用平均电流采样值I进行电机反馈控制，以大幅度减小后续的控制周期的电机输出电流的抖动现象。在进一步的实施例中，步骤S43还包括：将多个控制周期的计算得到的多个平均电流值按时间维度进行插值，得到沿时间维度的连续的电流采样值曲线。这样也可以通过离散时刻采样和计算的电流数值，估算出连续的时间对应的电流数值作为机电闭环控制的反馈电流输入值。在进一步的实施例中，电机电流采样方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机电流采样方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S41、根据电机的一个控制周期，在预设的一个或多个时刻发起一个或多个采样；S42、在发起采样的每个时刻提前一预设时间，分别捕捉电机电流数据；S43、计算所述控制周期内捕捉的电机电流数据的平均电流值。
【技术特征摘要】
1.一种电机电流采样方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S41、根据电机的一个控制周期，在预设的一个或多个时刻发起一个或多个采样；S42、在发起采样的每个时刻提前一预设时间，分别捕捉电机电流数据；S43、计算所述控制周期内捕捉的电机电流数据的平均电流值。2.根据权利要求1所述的电机电流采样方法，其特征在于，所述步骤S41包括：至少在电机控制周期的起始时刻和中间时刻分别发起采样。3.根据权利要求1或2所述的电机电流采样方法，其特征在于，在所述步骤S42中：所述预设时间至少小于所述控制周期的1/4。4.根据权利要求1所述的电机电流采样方法，其特征在于，所述步骤S43包括：将多个控制周期的计算得到的多个平均电流值按时间维度进行插值，得到沿时间维度的连续的电流采样值曲线，作为机电闭环控制的反馈电流输入值。5.根据权利要求4所述的电机电流采样方法，其特征在于，还包括以下步骤：每隔一段时间，检测所述电流采样值曲线在一时间范围内的斜率跳变值，如果该斜率跳变值超过一阈值，是则调整所述的预设时间。6.根据权利要求1所述的电机电流采样方法，其特征在于，还包括以下步骤：每隔一段时间，判断所计算的多个控制周期的平均电流值之间的抖动值是否超过一电流抖动阈值，是则调整所述的预设时间。7.根据权利要求1所述的电机电流采样方法，其特征在于，还包括以下步骤：整定调节所述的预设时间，使得在后续的多个控制周期的平均电流值之间的抖动值小于预设的电流抖动阈值...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德良，
申请(专利权)人：江门市蒙德电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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