一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法，包括：S1.将电机运行到初始位置，记录当前时间为初始时刻；S2.当电机运行至初始位置时，以第一加速度对电机加速至中间时刻，电机在中间时刻的位置为中间位置，记录电机在初始位置和中间位置之间的电磁转矩；S3.当电机运行至中间位置时，以第二加速度对电机加速至末端时刻，电机在末端时刻的位置为末端位置，记录电机在中间位置和末端位置之间的电磁转矩；S4.计算电机的转动惯量。本发明专利技术可以通过设置相应的位置指令实现很小电机行程范围内的电机转动惯量精确辨识，且辨识时间很短。且辨识时间很短。且辨识时间很短。

【技术实现步骤摘要】
一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法


[0001]本专利技术属于伺服系统
，特别是涉及一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法。

技术介绍

[0002]在伺服应用领域，辨识电机轴端转动惯量具有重要意义。现有的基于速度控制的离线转动惯量辨识方法不能保证辨识完成时电机行程很小，在实际应用中，由于电机负载受到机械上形成的限制，现有的离线转动惯量辨识方法无法有效应用，限制了驱动器本身控制参数的调节。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法，包括：
[0005]S1.将电机运行到初始位置，记录当前时间为初始时刻；
[0006]S2.当电机运行至初始位置时，以第一加速度对电机加速至中间时刻，电机在中间时刻的位置为中间位置，记录电机在初始位置和中间位置之间电磁转矩的二重积分；
[0007]S3.当电机运行至中间位置时，以第二加速度对电机加速至末端时刻，电机在末端时刻的位置为末端位置，记录电机在中间位置和末端位置之间电磁转矩的二重积分；
[0008]S4.利用下述公式计算电机的转动惯量：
[0009][0010]式中，t0表示初始时刻，t1表示中间时刻，t2表示末端时刻，t1
‑
t0＝t2
‑
t1；θ0表示初始位置，θ1表示中间位置，θ2表示末端位置，θ0、θ1和θ2的单位为rad，Jerk02＝k*Jerk01，k大于等于2；Te
01
表示电机在初始位置和中间位置之间的电磁转矩，单位为N.m；Te
12
表示电机在中间位置和末端位置之间的电磁转矩，单位为N.m。
[0011]优选的，所述离线转动惯量辨识方法还包括：
[0012]S5.重复S1
‑
S4，求取每次计算得到的转动惯量的平均值作为最终辨识的转动惯量。
[0013]优选的，k的取值为2。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015](1)本专利技术可以通过设置相应的位置指令实现很小电机行程范围内的电机转动惯量精确辨识，且辨识时间很短；
[0016](2)本专利技术可以通过设置相应的加速度使得辨识过程中电机速度较低，进而可达到忽略电机摩擦转矩的影响，提高了数学建模精度，从而可获得更高的转动惯量辨识精度。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中离线转动惯量辨识方法的一个实施例的流程图；
[0018]图2为本专利技术中转动惯量辨识位置曲线的一个示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]参阅图1
‑
图2，本实施例提供了一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法：
[0021]如图1所示，一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法，包括：
[0022]S1.将电机运行到初始位置θ0，记录当前时间为初始时刻t0。
[0023]S2.当电机运行至初始位置θ0时，以第一加速度对电机加速至中间时刻t1，电机在中间时刻t1的位置为中间位置θ1，记录电机在初始位置θ0和中间位置θ1之间电磁转矩的二重积分。所述第一加速度用Jerk01表示，单位为rad/s/s。
[0024]S3.当电机运行至中间位置θ1时，以第二加速度对电机加速至末端时刻，电机在末端时刻的位置为末端位置，记录电机在中间位置θ1和末端位置之间电磁转矩的二重积分，其中t1
‑
t0＝t2
‑
t1，Jerk02＝k*Jerk01，k大于等于2。所述第二加速度用Jerk02表示，单位为rad/s/s。
[0025]S4.利用下述公式计算电机的转动惯量：
[0026][0027]式中，t0表示初始时刻，t1表示中间时刻，t2表示末端时刻，t1
‑
t0＝t2
‑
t1；θ0表示初始位置，θ1表示中间位置，θ2表示末端位置，θ0、θ1和θ2的单位为rad，Jerk02＝k*Jerk01，k大于等于2；Te
01
表示电机在初始位置和中间位置之间的电磁转矩，单位为N.m；Te
12
表示电机在中间位置和末端位置之间的电磁转矩，单位为N.m。
[0028]在一个实施例中，所述离线转动惯量辨识方法还包括：
[0029]S5.重复S1
‑
S4，求取每次计算得到的转动惯量的平均值作为最终辨识的转动惯量。
[0030]在一个实施例中，k的取值为2。
[0031]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当理解本专利技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本专利技术的精神和范围，则都应在本专利技术所附权利要求的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位置控制的离线转动惯量辨识方法，其特征在于，包括：S1.将电机运行到初始位置，记录当前时间为初始时刻；S2.当电机运行至初始位置时，以第一加速度对电机加速至中间时刻，电机在中间时刻的位置为中间位置，记录电机在初始位置和中间位置之间电磁转矩的二重积分；S3.当电机运行至中间位置时，以第二加速度对电机加速至末端时刻，电机在末端时刻的位置为末端位置，记录电机在中间位置和末端位置之间电磁转矩的二重积分；S4.利用下述公式计算电机的转动惯量：式中，t0表示初始时刻，t1表示中间时刻，t2表示末端时刻，t1
‑
t0＝t2
‑
t1；θ0表示初始位置，θ1表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐家雄，
申请(专利权)人：成都中天自动化控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：