嵌入式电机调速控制补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电机控制技术领域，解决了嵌入式电机调速控制的精准度低的技术问题，尤其涉及一种嵌入式电机调速控制补偿方法及系统，包括：获取嵌入式电机在当前时刻的电角度、定子电流、当前转速和当前转矩；根据当前转速和当前时刻之前上一个调速周期的平均转速计算转速正差值；判断转速正差值是否大于预设转速阈值，如果转速正差值大于预设转速阈值，则计算当前转速对应的目标转矩；根据目标转矩和当前转矩，计算嵌入式电机在当前调速周期的转矩补偿值。本发明专利技术通过采用模型参考自适应深度学习算法对嵌入式电机的目标转矩进行在线辨识，可短时间内得到与电机实际运行工况一致的参数值，提高了嵌入式电机调速控制补偿的精准度和补偿效率。补偿效率。补偿效率。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式电机调速控制补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及嵌入式电机调速控制补偿方法及系统。

技术介绍

[0002]电机分为表面式、嵌入式和内装式三种，其中，嵌入式电机的磁铁嵌装于电机的转子内，具有机械强度大和弱磁控制容易实现等优点，已被应用于高速场合，但由于嵌入式电机具有转子磁路不对称的特点，易于产生磁阻转矩，导致嵌入式电机转矩控制难度大，因而需要通过补偿转矩来提高嵌入式电机调速控制精度。
[0003]目前，现有技术是通过控制交轴电流的方法，实现嵌入式电机转矩的控制，使得调速控制系统获得良好的动静态性能，但是，上述方法未考虑环境温度和定子电流变化引起的铁芯磁饱和等导致调速控制系统参数漂移的不利因素的影响，从而导致嵌入式电机调速控制的精准度低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了嵌入式电机调速控制补偿方法及系统，解决了嵌入式电机调速控制的精准度低的技术问题，达到了实时而准确的对嵌入式电机参数进行补偿，从而提高调速控制系统精准度的目的。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种嵌入式电机调速控制补偿方法，包括以下步骤：S11、获取嵌入式电机在当前时刻的电角度、定子电流、当前转速和当前转矩；S12、根据所述当前转速和当前时刻之前的上一个调速周期的平均转速，计算转速正差值；S13、判断所述转速正差值是否大于预设转速阈值，如果所述转速正差值小于等于预设转速阈值，则等待预设间隔时间后返回执行步骤S11，否则计算当前转速对应的目标转矩；S14、根据所述目标转矩和当前转矩，计算所述嵌入式电机在当前调速周期的转矩补偿值；S15、根据所述转矩补偿值对所述嵌入式电机的转矩值进行补偿，得到所述嵌入式电机在当前时刻补偿后的转速。
[0006]进一步地，所述步骤S13中计算所述当前转速对应的目标转矩，包括：S131、采用模型参考自适应深度学习算法在线辨识所述嵌入式电机在当前时刻的定子电感和永磁体磁链；S132、根据所述定子电流的分量、定子电感、当前转速和永磁体磁链，计算所述当前转速对应的目标转矩。
[0007]进一步地，所述步骤S131具体包括：S1311、根据所述嵌入式电机的电流状态方程，构建两个有相同输入和输出的参考
模型和可调模型；S1312、根据内部环境温度和参数的自适应律关系进行深度学习，得到所述嵌入式电机在当前时刻的定子电感和永磁体磁链。
[0008]进一步地，所述定子电流的分量是指根据电角度将所述定子电流经Clark变换和Park变换后得到的在d
‑
q静止坐标系下的电流。
[0009]进一步地，所述当前转速对应的目标转矩的计算公式如下：式中，m为嵌入式电机的极对数，T为嵌入式电机在当前时刻的实时温度，为定子电感，为嵌入式电机在额定工况下的定子电感，为定子电流在d
‑
q轴上的分量，为永磁体磁链。
[0010]进一步地，所述上一个调速周期内的平均转速的计算公式如下：，式中，为嵌入式电机在上一个调速周期的平均转速，为上一个调速周期中采集的第i个当前转速，n为上一个调速周期中所采集的当前转速的个数。
[0011]本专利技术还提供了一种技术方案：一种嵌入式电机调速控制补偿系统，包括：参数获取模块，所述参数获取模块用于获取嵌入式电机在当前时刻的电角度、定子电流、当前转速和当前转矩；第一计算模块，所述第一计算模块用于根据所述当前转速和当前时刻之前的上一个调速周期的平均转速，计算转速正差值；判断/计算模块，所述判断/计算模块用于判断所述转速正差值是否大于预设转速阈值，如果所述转速正差值小于等于预设转速阈值，则等待预设间隔时间后返回执行步骤S11，否则计算当前转速对应的目标转矩;第二计算模块，所述第二计算模块用于根据所述目标转矩和当前转矩，计算所述嵌入式电机在当前调速周期的转矩补偿值；转速补偿模块，所述转速补偿模块用于根据所述转矩补偿值对所述嵌入式电机的转矩值进行补偿，得到所述嵌入式电机在当前时刻补偿后的转速。
[0012]进一步地，所述判断/计算模块包括：参数辨识单元，所述参数辨识单元用于采用模型参考自适应深度学习算法在线辨识所述嵌入式电机在当前时刻的定子电感和永磁体磁链；计算单元，所述计算单元用于根据所述定子电流的分量、定子电感、当前转速和永磁体磁链，计算所述当前转速对应的目标转矩。
[0013]借由上述技术方案，本专利技术提供了嵌入式电机调速控制补偿方法及系统，至少具备以下有益效果：1、本专利技术通过将深度学习融合至模型参考自适应控制中，可以根据历史数据对深
度学习模型进行离线训练获得电机内部环境温度与电机参数之间的关系，再根据自适应律对电机参数进行在线调整，从而能够在短时间内得到与嵌入式电机实际运行工况一致的参数值，确保当前时间嵌入式电机目标转矩的准确性，且在动态性能上有明显的提高，以便实时而准确的对嵌入式电机转速进行补偿，进而提高了嵌入式电机调速控制补偿的精准度，还具有响应速度快以及实用性强等优点。
[0014]2、本专利技术通过采用模型参考自适应深度学习算法对嵌入式电机的定子电感和永磁体磁链进行在线辨识，不仅具有学习能力强、鲁棒性强以及收敛速度快等优点，还提高了系统的自适应性，从而增加了系统的稳定性，进而达到了对嵌入式电机速度进精准调控的目的。
附图说明
[0015]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术提出的嵌入式电机调速控制补偿方法的流程图；图2为本专利技术提出的嵌入式电机调速控制补偿方法中计算目标转矩的流程图；图3为本专利技术提出的嵌入式电机调速控制补偿方法中模型参考自适应深度学习算法的框图；图4为本专利技术提出的嵌入式电机调速控制补偿系统的原理框图；图5为本专利技术提出的嵌入式电机调速控制补偿系统的控制框图；图6为本专利技术提出的嵌入式电机调速控制补偿系统中判断/计算模块的原理框图。
[0016]图中：10、参数获取模块；20、第一计算模块；30、判断/计算模块；40、第二计算模块；50、转速补偿模块；301、参数辨识单元；302、计算单元。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0018]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD
‑
ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0019]请参照图1
‑
图3，示出了本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式电机调速控制补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S11、获取嵌入式电机在当前时刻的电角度、定子电流、当前转速和当前转矩；S12、根据所述当前转速和当前时刻之前的上一个调速周期的平均转速，计算转速正差值；S13、判断所述转速正差值是否大于预设转速阈值，如果所述转速正差值小于等于预设转速阈值，则等待预设间隔时间后返回执行步骤S11，否则计算当前转速对应的目标转矩；S14、根据所述目标转矩和当前转矩，计算所述嵌入式电机在当前调速周期的转矩补偿值；S15、根据所述转矩补偿值对所述嵌入式电机的转矩值进行补偿，得到所述嵌入式电机在当前时刻补偿后的转速。2.根据权利要求1所述的嵌入式电机调速控制补偿方法，其特征在于，所述步骤S13中计算所述当前转速对应的目标转矩，包括：S131、采用模型参考自适应深度学习算法在线辨识所述嵌入式电机在当前时刻的定子电感和永磁体磁链；S132、根据所述定子电流的分量、定子电感、当前转速和永磁体磁链，计算所述当前转速对应的目标转矩。3.根据权利要求2所述的嵌入式电机调速控制补偿方法，其特征在于，所述步骤S131具体包括：S1311、根据所述嵌入式电机的电流状态方程，构建两个有相同输入和输出的参考模型和可调模型；S1312、根据内部环境温度和参数的自适应律关系进行深度学习，得到所述嵌入式电机在当前时刻的定子电感和永磁体磁链。4.根据权利要求2所述的嵌入式电机调速控制补偿方法，其特征在于，所述定子电流的分量是指根据电角度将所述定子电流经Clark变换和Park变换后得到的在d
‑
q静止坐标系下的电流。5.根据权利要求2所述的嵌入式电机调速控制补偿方法，其特征在于，所述当前转速对应的目标转矩的计算公式如下：式中，m为嵌入式电机的极对数，T为嵌入式电机在当前时刻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓纪，孙国斌，李国娟，于兴隆，盛鹏程，李洪燕，王冬梅，霍艳玲，张静，
申请(专利权)人：邢台华电数控设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：