一种双电机同步控制方法、系统和双电机设备技术方案

本申请实施例提供一种双电机同步控制方法、系统和双电机设备，该系统包括：获取第一电机和第二电机之间的参数偏差；根据参数偏差确定转速补偿量，并对第一电机进行转速补偿，得到第一电机的转速控制量；基于第一电机的转速控制量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；基于第二电机的转速参考量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；对第一电机和第二电机的驱动矢量进行变换，得到对应电机的驱动信号，并驱动第一电机和第二电机进行同步转动。该方法可以提高电机控制的实时准确性，并且降低电机的转速波动率，实现双电机的实时同步。实现双电机的实时同步。实现双电机的实时同步。

【技术实现步骤摘要】
一种双电机同步控制方法、系统和双电机设备


[0001]本申请涉及激光雷达
，尤其涉及一种双电机同步控制方法、系统和双电机设备。

技术介绍

[0002]目前，转镜式扫描系统普遍利用电机驱动进行扫描，其以单电机方案及双电机方案居多，其中，双电机方案需要利用两个电机进行同步扫描。现有的双电机方案的控制方法主要利用两个独立的电机控制结构，位于底层的两个电机控制结构分别接受应用上层的速度指令来分别控制对应的电机，如图1所示，此时同步扫描的实现主要依靠上层速度指令的匹配来实现。
[0003]然而，在实际应用中发现，由于上层指令存在滞后性，导致无法真正实现两个电机的实时同步。而在如激光雷达等转镜式扫描系统的应用中，对实时扫描的同步性要求很高，现有的这种扫描方式会导致扫描角度分辨率下降、扫描点云晃动等问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种双电机同步控制方法、系统和双电机设备，该方法可以提高电机控制的实时准确性，减小转速波动率，实现双电机的实时同步。
[0005]第一方面，本申请实施例还提供一种双电机同步控制方法，包括：
[0006]获取第一电机和第二电机之间的参数偏差；
[0007]根据所述参数偏差确定转速补偿量，并对所述第一电机进行转速补偿，得到所述第一电机的转速控制量；
[0008]基于所述第一电机的转速控制量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；
[0009]基于所述第二电机的转速参考量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；
[0010]对所述第一电机和所述第二电机的所述驱动矢量进行变换，得到对应电机的驱动信号，并驱动所述第一电机和所述第二电机进行同步转动。
[0011]在一种实施例中，所述获取第一电机和第二电机之间的参数偏差，包括：
[0012]根据实时获得所述第一电机和所述第二电机的位移测量值，分别计算所述第一电机和所述第二电机各自的实际转动角度；
[0013]根据所述第一电机和所述第二电机各自的所述实际转动角度，分别计算各自的实际转速；
[0014]根据所述第一电机和所述第二电机的实际转速计算对应的相位偏差，所述相位偏差被定义为所述第一电机和所述第二电机之间的参数偏差。
[0015]在一种实施例中，所述获取第一电机和第二电机之间的参数偏差，包括：
[0016]根据实时获得的所述第二电机的位移测量值通过所述第一电机与所述第二电机之间的位置函数关系，计算所述第一电机的期望位置；
[0017]根据实时获得的所述第一电机的位移测量值和所述第一电机的期望位置，计算位
置偏差，所述位置偏差被定义为所述第一电机和所述第二电机之间的参数偏差。
[0018]在一些种实施例中，按照每预设微秒级时间间隔计算一次所述第一电机和所述第二电机之间的参数偏差。
[0019]第二方面，本申请的实施例提供一种双电机同步控制系统，包括：
[0020]双轴鉴相器，用于获取第一电机和第二电机之间的参数偏差；
[0021]转速补偿器，用于根据所述参数偏差确定转速补偿量，并对所述第一电机进行转速补偿，得到所述第一电机的转速控制量；
[0022]第一控制器，用于基于所述第一电机的转速控制量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；
[0023]第二控制器，用于基于所述第二电机的转速参考量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；
[0024]矢量控制器，用于对所述第一电机和所述第二电机的所述驱动矢量进行变换，得到对应电机的驱动信号，并驱动所述第一电机和所述第二电机进行同步转动。
[0025]在一些实施例中，该双电机同步控制系统还包括：
[0026]位置观测器，用于根据实时获得的所述第一电机和所述第二电机的位移测量值，分别计算所述第一电机和所述第二电机各自的实际转动角度；
[0027]转速观测器，用于根据所述第一电机和所述第二电机各自的所述实际转动角度，分别计算各自的实际转速，以使所述双轴鉴相器根据各自的所述实际转速计算所述第一电机和所述第二电机之间的相位偏差。
[0028]在一些实施例中，该双电机同步控制系统还包括：
[0029]双轴位置观测器，用于根据实时获得的所述第二电机的位移测量值通过所述第一电机与所述第二电机之间的位置函数关系，计算所述第一电机的期望位置；
[0030]双轴位置观测器，还用于根据实时获得的所述第一电机的位移测量值和所述第一电机的期望位置，计算位置偏差，所述位置偏差被定义为所述第一电机和所述第二电机之间的参数偏差；
[0031]双轴位置观测器，还用于根据实时获得的所述第一电机和所述第二电机的位移测量值，计算所述第一电机和所述第二电机的实际转速。
[0032]在一些实施例中，所述第一控制器包括第一速度环和第一电流环；
[0033]所述第一速度环用于根据所述第一电机的所述转速控制量和所述实际转速，计算所述第一电机的电流控制量；
[0034]所述第一电流环用于根据所述电流控制量和反馈的实际电流，计算所述第一电机的驱动矢量。
[0035]在一些实施例中，所述第二控制器包括第二速度环和第二电流环；
[0036]所述第二速度环用于根据所述第二电机的转速参考量和所述实际转速，计算所述第二电机的电流控制量；
[0037]所述第二电流环用于根据所述电流控制量和反馈的实际电流，计算所述第二电机的驱动矢量。
[0038]在一些实施例中，所述第一速度环、所述第二速度环、所述第一电流环和所述第二电流环分别采用PI控制器、PD控制器和PID控制器中的任意一种构建。
[0039]第三方面，本申请实施例还提供一种双电机设备，所述双电机设备包括第一电机和第二电机、处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施上述的双电机同步控制方法。
[0040]在一些实施例中，所述双电机设备为具有双轴光学转镜的激光雷达扫描设备、或基于双电机驱动的自动门控制系统。
[0041]第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上执行时，实施上述的双电机同步控制方法。
[0042]本申请的实施例具有如下有益效果：
[0043]本申请实施例的双电机同步控制方法通过获取两个电机的参数偏差并基于此计算出转速补偿量以其中一个电机的转速进行补偿，进而通过矢量控制算法来分别计算双电机所需的驱动矢量以用于实现同步驱动，由于用于同步驱动的控制矢量的生成及电机控制均在底层实现，相比现有的扫描同步依靠上层实现而电机控制在底层实现的方案，该方法可以提高电机控制的实时准确性，并且电机的转速波动率也得到明显降低，实现了双电机的实时同步。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电机同步控制方法，其特征在于，包括：获取第一电机和第二电机之间的参数偏差；根据所述参数偏差确定转速补偿量，并对所述第一电机进行转速补偿，得到所述第一电机的转速控制量；基于所述第一电机的转速控制量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；基于所述第二电机的转速参考量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；对所述第一电机和所述第二电机的所述驱动矢量进行变换，得到对应电机的驱动信号，并驱动所述第一电机和所述第二电机进行同步转动。2.根据权利要求1所述的双电机同步控制方法，其特征在于，所述获取第一电机和第二电机之间的参数偏差，包括：根据实时获得的所述第一电机和所述第二电机的位移测量值，分别计算所述第一电机和所述第二电机各自的实际转动角度；根据所述第一电机和所述第二电机各自的所述实际转动角度，分别计算各自的实际转速；根据所述第一电机和所述第二电机的实际转速计算对应的相位偏差，所述相位偏差被定义为所述第一电机和所述第二电机之间的参数偏差。3.根据权利要求1所述的双电机同步控制方法，其特征在于，所述获取第一电机和第二电机之间的参数偏差，包括：根据实时获得的所述第二电机的位移测量值通过所述第一电机与所述第二电机之间的位置函数关系，计算所述第一电机的期望位置；根据实时获得的所述第一电机的位移测量值和所述第一电机的期望位置，计算位置偏差，所述位置偏差被定义为所述第一电机和所述第二电机之间的参数偏差。4.根据权利要求1至3中任一项所述的双电机同步控制方法，其特征在于，按照每预设微秒级时间间隔计算一次所述第一电机和所述第二电机之间的参数偏差。5.一种双电机同步控制系统，其特征在于，包括：双轴鉴相器，用于获取第一电机和第二电机之间的参数偏差；转速补偿器，用于根据所述参数偏差确定转速补偿量，并对所述第一电机进行转速补偿，得到所述第一电机的转速控制量；第一控制器，用于基于所述第一电机的转速控制量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；第二控制器，用于基于所述第二电机的转速参考量，通过矢量控制计算对应的驱动矢量；矢量控制器，用于对所述第一电机和所述第二电机的所述驱动矢量进行变换，得到对应电机的驱动信号，并驱动所述第一电机和所述第二电机进行同步转动。6.根据权利要求5所述的双电机同步控制系统，其特征在于，还包括：位置观测器，用于根据实时获得的所述第一电机和所述第二电机的位移测量值...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤遥，冯洪亮，胡小波，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：