电机转速确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供了电机转速确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质，其中，根据电机当前的工作电流、工作电压、线圈电阻和线圈磁链构建数学模型；根据所述数学模型确定电机的电流变化率和磁链变化率并构建扩张状态观测器，得到基于工作电流的磁链观测值和基于工作电压的磁链观测值；将上述两个观测值进行减法计算得到磁链误差，并将磁链误差带入满足波波夫超稳定性的不等式中，根据得到的关系表达式和预先为关系表达式设置的取值范围确定所述电机转速。采用上述方法，通过使用电机运行信息构建扩张状态观测器对电机进行观测后用波波夫超稳定性原理确定电机转速，有利于提高电机转速确定的准确度。速确定的准确度。速确定的准确度。

【技术实现步骤摘要】
电机转速确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及自动控制
，具体而言，涉及电机转速确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，通常使用速度传感器测量电机的转速，但是由于传感器在使用过程中会受到外界环境变化的影响，例如气温变化、碰撞发生、零件老化等。上述情况出现后会导致传感器受到影响或者损坏，从而使得由传感器直接测量出的电机转速的准确度较低。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供电机转速确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质，以提高电机转速确定的准确度。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了电机转速确定方法，所述方法包括：
[0005]将电机当前的工作电流、所述电机当前的工作电压、所述电机的电感线圈电阻和所述工作电流在通过所述电感线圈时产生的电感作为电机运行信息，并根据所述电机运行信息对所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模型；
[0006]根据所述数学模型确定所述电机在当前的工作电流下的电流变化率和所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生磁链时的磁链变化率；
[0007]基于所述电流变化率和所述磁链变化率构建扩张状态观测器，并使用所述扩张状态观测器对次级电感线圈的磁链进行计算，得到基于所述工作电流在所述次级电感线圈上产生的第一磁链观测值和基于所述工作电压在所述次级电感线圈上产生的第二磁链观测值，其中，所述次级电感线圈是所述电感线圈中与负载连接的线圈；<br/>[0008]将所述第一磁链观测值和第二观测值进行减法计算，以得到次级电感线圈的磁链误差，并将所述磁链误差带入满足波波夫超稳定性的不等式中得到用于描述系统稳定性的关系表达式，其中，所述关系表达式包括磁链误差和电机转速；
[0009]根据所述关系表达式和预先为所述关系表达式设置的取值范围确定所述电机转速。
[0010]可选地，在根据所述电机运行信息对所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模型时，所述方法包括：
[0011]建立用于描述所述电感和补偿因数的关系表达式，其中，所述补偿因数用于对转动的电感线圈中的电感进行补偿；
[0012]根据所述关系表达式、所述工作电流、所述工作电压和所述电阻，对所述磁链构建数学模型。
[0013]可选地，所述数学模型包括用于描述所述电机的初级线圈电压和所述电机的初级线圈磁链的关系表达式、用于描述所述电机的次级线圈电压和所述电机的次级线圈磁链的关系表达式、用于描述所述电机的初级线圈磁链、所述电感和所述电流的关系表达式和用
于描述所述电机的次级线圈磁链、所述电感和所述电流的关系表达式。
[0014]可选地，所述电机为直线感应电机。
[0015]第二方面，本申请实施例提供了电机转速确定装置，所述装置包括：
[0016]数学模型构建模块，用于将电机当前的工作电流、所述电机当前的工作电压、所述电机的电感线圈电阻和所述工作电流在通过所述电感线圈时产生的电感作为电机运行信息，并根据所述电机运行信息对所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模型；
[0017]变化率确定模块，用于根据所述数学模型确定所述电机在当前的工作电流下的电流变化率和所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生磁链时的磁链变化率；
[0018]观测值确定模块，用于基于所述电流变化率和所述磁链变化率构建扩张状态观测器，并使用所述扩张状态观测器对次级电感线圈的磁链进行计算，得到基于所述工作电流在所述次级电感线圈上产生的第一磁链观测值和基于所述工作电压在所述次级电感线圈上产生的第二磁链观测值，其中，所述次级电感线圈是所述电感线圈中与负载连接的线圈；
[0019]关系式确定模块，用于将所述第一磁链观测值和第二观测值进行减法计算，以得到次级电感线圈的磁链误差，并将所述磁链误差带入满足波波夫超稳定性的不等式中得到用于描述系统稳定性的关系表达式，其中，所述关系表达式包括磁链误差和电机转速；
[0020]电机转速确定模块，用于根据所述关系表达式和预先为所述关系表达式设置的取值范围确定所述电机转速。
[0021]可选地，所述数学模型构建模块在根据所述电机运行信息对所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模型时，还用于：
[0022]建立用于描述所述电感和补偿因数的关系表达式，其中，所述补偿因数用于对转动的电感线圈中的电感进行补偿；
[0023]根据所述关系表达式、所述工作电流、所述工作电压和所述电阻，对所述磁链构建数学模型。
[0024]可选地，所述数学模型包括用于描述所述电机的初级线圈电压和所述电机的初级线圈磁链的关系表达式、用于描述所述电机的次级线圈电压和所述电机的次级线圈磁链的关系表达式、用于描述所述电机的初级线圈磁链、所述电感和所述电流的关系表达式和用于描述所述电机的次级线圈磁链、所述电感和所述电流的关系表达式。
[0025]可选地，所述电机为直线感应电机。
[0026]第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面中任一种可选地实施方式中所述的电机转速确定方法的步骤。
[0027]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面中任一种可选地实施方式中所述的电机转速确定方法的步骤。
[0028]本专利技术实施例提供的电机转速确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质，其中，将电机当前的工作电流、所述电机当前的工作电压、所述电机的电感线圈电阻和所述工作电流在通过所述电感线圈时产生的电感作为电机运行信息，并根据所述电机运行信息对
所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模型，在构建数学模型时只需用到电机运行的已知信息，不需要使用传感器进行测量；根据所述数学模型确定所述电机在当前的工作电流下的电流变化率和所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生磁链时的磁链变化率；基于所述电流变化率和所述磁链变化率构建扩张状态观测器，并使用所述扩张状态观测器对次级电感线圈的磁链进行计算，得到基于所述工作电流在所述次级电感线圈上产生的第一磁链观测值和基于所述工作电压在所述次级电感线圈上产生的第二磁链观测值，其中，所述次级电感线圈是所述电感线圈中与负载连接的线圈；将所述第一磁链观测值和第二观测值进行减法计算，以得到次级电感线圈的磁链误差，并将所述磁链误差带入满足波波夫超稳定性的不等式中得到用于描述系统稳定性的关系表达式，其中，所述关系表达式包括磁链误差和电机转速；根据所述关系表达式和预先为所述关系表达式设置的取值范围确定所述电机转速，在这里无需额外设置传感器进行电机转速的测量，也不需要考虑传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转速确定方法，其特征在于，所述方法包括：将电机当前的工作电流、所述电机当前的工作电压、所述电机的电感线圈电阻和所述工作电流在通过所述电感线圈时产生的电感作为电机运行信息，并根据所述电机运行信息对所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模型；根据所述数学模型确定所述电机在当前的工作电流下的电流变化率和所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生磁链时的磁链变化率；基于所述电流变化率和所述磁链变化率构建扩张状态观测器，并使用所述扩张状态观测器对次级电感线圈的磁链进行计算，得到基于所述工作电流在所述次级电感线圈上产生的第一磁链观测值和基于所述工作电压在所述次级电感线圈上产生的第二磁链观测值，其中，所述次级电感线圈是所述电感线圈中与负载连接的线圈；将所述第一磁链观测值和第二观测值进行减法计算，以得到次级电感线圈的磁链误差，并将所述磁链误差带入满足波波夫超稳定性的不等式中得到用于描述系统稳定性的关系表达式，其中，所述关系表达式包括磁链误差和电机转速；根据所述关系表达式和预先为所述关系表达式设置的取值范围确定所述电机转速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述电机运行信息对所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模型时，所述方法包括：建立用于描述所述电感和补偿因数的关系表达式，其中，所述补偿因数用于对转动的电感线圈中的电感进行补偿；根据所述关系表达式、所述工作电流、所述工作电压和所述电阻，对所述磁链构建数学模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数学模型包括用于描述所述电机的初级线圈电压和所述电机的初级线圈磁链的关系表达式、用于描述所述电机的次级线圈电压和所述电机的次级线圈磁链的关系表达式、用于描述所述电机的初级线圈磁链、所述电感和所述电流的关系表达式和用于描述所述电机的次级线圈磁链、所述电感和所述电流的关系表达式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机为直线感应电机。5.一种电机转速确定装置，其特征在于，所述装置包括：数学模型构建模块，用于将电机当前的工作电流、所述电机当前的工作电压、所述电机的电感线圈电阻和所述工作电流在通过所述电感线圈时产生的电感作为电机运行信息，并根据所述电机运行信息对所述工作电流在通过所述电机的电感线圈时产生的磁链构建数学模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春玉，王科飞，王璐，郑成功，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：