电机同步驱动方法及系统技术方案

本申请提供一种电机同步驱动方法及系统，涉及电机控制技术领域。该方法应用于电机同步驱动系统以控制多个电机，所述方法包括：获取所述多个电机的转速；分别计算所述多个电机中的当前电机的转速与目标转速的转速差，得到当前电机的转速误差，并将所述转速误差输入所述第一比例积分控制器，得到当前电机的第一调节值；计算所述多个电机中的当前电机与其他电机的转速差并耦合到所述第二比例积分控制器，得到当前电机的第二调节值；根据所述第一调节值和所述第二调节值确定目标调节电流；根据所述目标调节电流调节当前电机的转速，以使所述多个电机同步驱动。采用本申请提供方法可以解决传统调节方式中超调量和快速性之间的矛盾，提高调节的效率。高调节的效率。高调节的效率。

【技术实现步骤摘要】
电机同步驱动方法及系统


[0001]本申请涉及电机控制
，具体而言，涉及一种电机同步驱动方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，在轧钢、造纸、纺织、印刷和数控机床等多个工业领域中，多电机驱动系统方案已经被广泛应用。在这些应用中，对每台电机之间转速的同步性要求越来越高，而同步性的好坏又直接关系到设备运行的稳定性、安全性以及产品的质量。
[0003]在双电机同步控制系统中一般采用交叉耦合同步控制结构。而运用先进的控制理论，同时结合交叉耦合控制理论，是双电机同步控制技术的一大发展趋势。但目前的双电机同步控制技术中存在一定的局限性，在调节中超调量与快速性这一矛盾始终没有得到解决，对同步调节的效率较低，影响多电机的同步性。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种电机同步驱动方法及系统，用以解决超调量和快速性之间的矛盾，提高对多电机的同步调节的效率。
[0005]主要包括以下几个方面：
[0006]第一方面，本申请提供一种电机同步驱动方法，所述方法应用于电机同步驱动系统以控制多个电机，所述系统包括电流传感器、第一比例积分控制器以及第二比例积分控制器，所述方法包括：
[0007]获取所述多个电机的转速；
[0008]分别计算所述多个电机中的当前电机的转速与目标转速的转速差，得到当前电机的转速误差，并将所述转速误差输入所述第一比例积分控制器，得到当前电机的第一调节值；
[0009]计算所述多个电机中的当前电机与其他电机的转速差并耦合到所述第二比例积分控制器，得到当前电机的第二调节值；
[0010]根据所述第一调节值和所述第二调节值确定目标调节电流；
[0011]根据所述目标调节电流调节当前电机的转速，以使所述多个电机同步驱动。
[0012]本申请实施例提供的电机同步驱动方法，将当前电机的转速与目标转速的转速差确定为第一调节值，以及将当前电机与其他电机的转速差确定为第二调节值，再将第一调节值和第二调节值确定为目标调节电流，以调节当前电机的转速，控制多个电机同步驱动。采用上述方法可解决超调量和快速性的矛盾，实现对电机同步进行精确控制，提高同步的效率，并进一步提高生产效率。
[0013]在一些可选的实现方式中，所述方法还包括：通过所述电流传感器获取当前电机的q轴电流；
[0014]所述根据所述目标调节电流调节当前电机的转速，以使所述多个电机同步驱动，包括：计算所述q轴电流与所述目标调节电流的电流差，得到当前电机的电流调节量，并根
据所述电流调节量调节当前电机的转速，以使所述多个电机同步驱动。
[0015]在上述实现方式中，通过计算目标调节电流与q轴电流的电流差，可获得当前电机的电流误差作为电流调节量，基于该电流调节量对当前电机的转速进行控制，进而实现多个电机同步驱动，实现对电机速度的精确控制。
[0016]在一些可选的实现方式中，所述多个电机包括第一电机和第二电机，所述获取所述多个电机的转速，包括：
[0017]获取所述第一电机的转速和所述第二电机的转速；
[0018]所述通过所述电流传感器获取所述当前电机的q轴电流，包括：
[0019]通过所述电流传感器获取所述第一电机的q轴电流和所述第二电机的q轴电流。
[0020]在上述实现方式中，该电机同步驱动方法可应用于双电机同步驱动系统，分别获取第一电机和第二电机的转速和q轴电流对第一电机和第二电机的速度进行控制，实现第一电机和第二电机同步驱动，并实现快速响应。
[0021]在一些可选的实现方式中，所述计算所述多个电机中的当前电机与其他电机的转速差并耦合到所述第二比例积分控制器，得到当前电机的第二调节值，包括：
[0022]将所述第一电机的转速和所述第二电机的转速作差并乘以第一耦合比例常数，得到第一耦合反馈值，并将所述第一耦合反馈值输入所述第二比例积分控制器，得到所述第一电机的第二调节值；
[0023]其中，第一耦合反馈值U1＝k1(ω1‑
ω2)，k1为第一耦合比例常数，ω1为所述第一电机的转速，ω2为所述第二电机的转速。
[0024]在上述实现方式中，获取第一电机和第二电机的转速差并耦合作为第二比例积分控制器的输入，可得到第一电机的第二调节值，用第一电机和第二电机之间的速度差控制第一电机和第二电机保持同步。
[0025]在一些可选的实现方式中，所述计算所述多个电机中的当前电机与其他电机的转速差并耦合到所述第二比例积分控制器，得到当前电机的第二调节值，包括：
[0026]将所述第一电机的转速和所述第二电机的转速作差并乘以第二耦合比例常数，得到第二耦合反馈值，并将所述第二耦合反馈值输入所述第二比例积分控制器，得到所述第二电机的第二调节值；
[0027]其中，第二耦合反馈值U2＝k2(ω2‑
ω1)，k2为第二耦合比例常数，ω1为所述第一电机的转速，ω2为所述第二电机的转速。
[0028]在上述实现方式中，获取第一电机和第二电机的转速差并耦合作为第二比例积分控制器的输入，可得到第二电机的第二调节值，用第一电机和第二电机之间的速度差控制第一电机和第二电机保持同步。
[0029]在一些可选的实现方式中，所述通过所述电流传感器获取当前电机的q轴电流，包括：
[0030]通过电流传感器获取当前电机的三相电流；
[0031]基于所述三相电流，通过坐标变换得到当前电机的d轴电流和q轴电流。
[0032]在上述实现方式中，将当前电机的三相电流变换得到d轴电流和q轴电流，将三相电动机进行简化成直流电动机，方便进行矢量运算控制。
[0033]在一些可选的实现方式中，所述系统还包括位置编码器，所述获取所述多个电机
的转速，包括：
[0034]通过所述位置编码器获取所述多个电机的转速。
[0035]在上述实现方式中，通过位置编码器可获得多个电机的转速，便于基于当前电机的转速对多个电机进行同步控制。
[0036]在一些可选的实现方式中，所述根据所述第一调节值和所述第二调节值确定目标调节电流，包括：
[0037]将所述第一调节值和所述第二调节值的差作为目标调节电流。
[0038]在上述实现方式中，将第一调节值和第二调节值的差作为目标调节电流，可根据目标调节电流与当前电机的q轴电流的电流误差获得电流调节量，以调节当前电机的转速，以使多个电机同步驱动，提高系统的控制精度。
[0039]第二方面，本申请实施例提供一种电机同步驱动系统，所述系统用于控制多个电机，所述系统包括：位置编码器、电流传感器、第一比例积分控制器、第二比例积分控制器以及电流调节器；
[0040]所述位置编码器与所述多个电机中的当前电机连接，用于获取当前电机的转速；
[0041]所述电流传感器与所述多个电机中的当前电机连接，用于获取当前电机的q轴电流；
[0042]所述第一比例积分控制器用于对所述多个电机中的当前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机同步驱动方法，其特征在于，所述方法应用于电机同步驱动系统以控制多个电机，所述系统包括电流传感器、第一比例积分控制器以及第二比例积分控制器，所述方法包括：获取所述多个电机的转速；分别计算所述多个电机中的当前电机的转速与目标转速的转速差，得到当前电机的转速误差，并将所述转速误差输入所述第一比例积分控制器，得到当前电机的第一调节值；计算所述多个电机中的当前电机与其他电机的转速差并耦合到所述第二比例积分控制器，得到当前电机的第二调节值；根据所述第一调节值和所述第二调节值确定目标调节电流；根据所述目标调节电流调节当前电机的转速，以使所述多个电机同步驱动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过所述电流传感器获取当前电机的q轴电流；所述根据所述目标调节电流调节当前电机的转速，以使所述多个电机同步驱动，包括：计算所述q轴电流与所述目标调节电流的电流差，得到当前电机的电流调节量，并根据所述电流调节量调节当前电机的转速，以使所述多个电机同步驱动。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个电机包括第一电机和第二电机，所述获取所述多个电机的转速，包括：获取所述第一电机的转速和所述第二电机的转速；所述通过所述电流传感器获取所述当前电机的q轴电流，包括：通过所述电流传感器获取所述第一电机的q轴电流和所述第二电机的q轴电流。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述多个电机中的当前电机与其他电机的转速差并耦合到所述第二比例积分控制器，得到当前电机的第二调节值，包括：将所述第一电机的转速和所述第二电机的转速作差并乘以第一耦合比例常数，得到第一耦合反馈值，并将所述第一耦合反馈值输入所述第二比例积分控制器，得到所述第一电机的第二调节值；其中，第一耦合反馈值U1＝k1(ω1‑
ω2)，k1为第一耦合比例常数，ω1为所述第一电机的转速，ω2为所述第二电机的转速。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述多个电机中的当前电机与其他电机的转速差并耦合到...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文武，秦玉忠，周贤忠，侯亚旅，
申请(专利权)人：四川莱斯特真空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：