动力系统恒功率运行控制方法、动力系统及智能设备技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种动力系统恒功率运行控制方法、动力系统及智能设备，属于智能设备控制领域，该方法包括：通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流

【技术实现步骤摘要】
动力系统恒功率运行控制方法、动力系统及智能设备


[0001]本专利技术涉及智能设备控制
，尤其涉及动力系统恒功率运行控制技术。

技术介绍

[0002]水下机器人产品(智能设备)的运行环境较为复杂，易受到内部和外部因素导致动力系统处于过载(过流)运行状态。而电池放电过程中，是无法自身定量控制放电电流。只能通过设置一定的保护机制，依赖外部控制端实现降功率输出或是直接执行下电操作。从系统角度看这样的机制显然不是一种最佳的控制方案。期望的机制是在电控端(电调端)自动实现一种过载条件下的恒功率运行，确保整机运行功率不会超过预设功率阈值。
[0003]针对上述问题，亟需一种全新的动力系统恒功率运行控制技术。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种动力系统恒功率运行控制方法、动力系统及智能设备，至少部分的解决现有技术中存在的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种动力系统恒功率运行控制方法，包括：
[0006]通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
‑
转速恒功率曲线；
[0007]在获取动力系统中电机的转速值之后，在所述电流
‑
转速恒功率曲线中查找所述转速值所对应的第一电流极限值；
[0008]将所述动力系统速度环控制器所对应的第二电流极限值减去所述第一电流极限值，得到电流前馈值；
[0009]将所述电流前馈值输入到所述动力系统的电流环PI控制中，以便于基于所述电流前馈值控制所述动力系统中的电机以恒功率状态运行。
[0010]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
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转速恒功率曲线，包括：
[0011]测试所述电机在不同转速下的母线电压Ubat、电流Ibus和电机电流Is数据；
[0012]基于所述母线电压Ubat、电流Ibus和电机电流Is数据，形成电机运行日志数据；
[0013]基于所述日志数据，计算计算所述电机的电流
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转速恒功率曲线参数Kchen；
[0014]基于公式Pbat_out＝Kchen*Is*n，形成动力系统的电流
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转速恒功率曲线，其中，Pbat_out为电机的输出功率，n为电机转速。
[0015]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
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转速恒功率曲线，包括：
[0016]预先定义电机的电调效率参数Eesc为预设值；
[0017]测量电机在不同转速下的电流值和电机效率参数Emotor值，形成电流
‑
Emotor值表格；
[0018]通过电流
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Emotor值表格确定电机的电流
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转速恒功率曲线。
[0019]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述在获取动力系统中电机的转速值之后，在所述电流
‑
转速恒功率曲线中查找所述转速值所对应的第一电流极限值之前，所述方法还包括：
[0020]对电机的转速指令进行一阶低通滤波，进而得到所述电机的转速值。
[0021]根据本公开实施例的一种具体实现方式，其特征在于：
[0022]通过公式Kchen＝Kt*9.55/(Eesc*Emotor)计算电流
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转速恒功率曲线中的标定参数Kchen，其中，Kt为电机力矩系数，Eesc为电调效率参数，Emotor为电机的效率参数。
[0023]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将所述动力系统速度环控制器所对应的第二电流极限值减去所述第一电流极限值，得到电流前馈值之前，还包括：
[0024]预先获取所述动力系统速度环控制器所对应的第二电流极限值。
[0025]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述基于所述电流前馈值控制所述动力系统中的电机以恒功率状态运行，包括：
[0026]将电流环PI控制器输出电压值V alpha经Park逆变换之后，形成电压控制信号，以便基于电压控制信号来控制电机的运转。
[0027]根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述基于所述电流前馈值控制所述动力系统中的电机以恒功率状态运行，还包括：
[0028]将所述电压控制信号输入到SVPWM生成模块，生成七段式SVPWM调制波，通过所述SVPWM调制波来控制电机的运转。
[0029]第二方面，本公开实施例提供了一种动力系统，用于执行第一方面或第一方面中的任一实现方式所述的方法。
[0030]第三方面，本公开实施例提供了一种智能设备，该智能设备包含第二方面所述的动力系统。
[0031]本专利技术实施例提供的动力系统恒功率运行控制方法，包括：通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
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转速恒功率曲线；在获取动力系统中电机的转速值之后，在所述电流
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转速恒功率曲线中查找所述转速值所对应的第一电流极限值；将所述动力系统速度环控制器所对应的第二电流极限值减去所述第一电流极限值，得到电流前馈值；将所述电流前馈值输入到所述动力系统的电流环PI控制中，以便于基于所述电流前馈值控制所述动力系统中的电机以恒功率状态运行。通过本方案的内容，提高了动力系统恒功率运行控制的效率。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的一种动力系统恒功率运行控制方式示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的一种动力系统控制结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例提供的一种动力系统控制策略示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例提供的一种螺动力系统控制曲线示意图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0038]应当明确，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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]参见图1，本公开实施例提供了一种动力系统恒功率运行控制方法，包括：
[0040]S101，通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
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转速恒功率曲线。
[0041]参见图2，以水下机器人动力系统为例，电池模组为整个动力系统提供动力来源，电池模组内部的电池管理单元可以提供电池电压Ubat和Ibat信息。电调模组负责驱动电机模组运行，采集电机运行电压和电流数据。电调模组以转矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力系统恒功率运行控制方法，其特征在于，包括：通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
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转速恒功率曲线；在获取动力系统中电机的转速值之后，在所述电流
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转速恒功率曲线中查找所述转速值所对应的第一电流极限值；将所述动力系统速度环控制器所对应的第二电流极限值减去所述第一电流极限值，得到电流前馈值；将所述电流前馈值输入到所述动力系统的电流环PI控制中，以便于基于所述电流前馈值控制所述动力系统中的电机以恒功率状态运行。2.根据权利要求1所述的动力系统恒功率运行控制方法，其特征在于，所述通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
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转速恒功率曲线，包括：测试所述电机在不同转速下的母线电压Ubat、电流Ibus和电机电流Is数据；基于所述母线电压Ubat、电流Ibus和电机电流Is数据，形成电机运行日志数据；基于所述日志数据，计算计算所述电机的电流
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转速恒功率曲线参数Kchen；基于公式Pbat_out＝Kchen*Is*n，形成动力系统的电流
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转速恒功率曲线，其中，Pbat_out为电机的输出功率，n为电机转速。3.根据权利要求1所述的动力系统恒功率运行控制方法，其特征在于，所述通过对动力系统的电机的性能进行参数测试，获得动力系统的电流
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转速恒功率曲线，包括：预先定义电机的电调效率参数Eesc为预设值；测量电机在不同转速下的电流值和电机效率参数Emotor值，形成电流
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Emotor值表格；通过电流
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Emotor值表格确定电机的电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：海南小鲨鱼智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：