一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法技术

本发明专利技术涉及一种直线电机电角度的辨识方法，具体的说是一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，包括电流环等效模型和q轴系统，q轴系统包括一下流程：S1.将W

【技术实现步骤摘要】
一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法


[0001]本专利技术涉及一种直线电机电角度的辨识方法，具体为一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，属于直线电机


技术介绍

[0002]线电机又称线性电机，应用于机床、3C电机设备、新能源设备、军工、轨道交通等各领域机械设备的传动上。可以为企业的生产线提供高速、高精度的自动线性运动。直线电机经历了相当长的发展。直到20世纪50年代中期，这种情况才发生变化，因为在此期间材料技术和控制技术得到了发展，大量出现了新的控制元件，极大地促进了线性电机的理论和应用。直线电机严格意义上是旋转电机的异形结构。它可以被视为沿其径向切割的旋转电机，两者的区别在于线性变化，随着自动控制技术和微机逐渐出现，传统的电机结构系统远远不能满足用户的要求。直线电机是一种将电能转换成直线运动的机械能而不需要任何中间转换的传动装置。由于采用了“零传动”，从而较传统传动方式有明显的优势，结构简单、无接触、吴磨损、噪音低、速度快、精度高等。
[0003]中国专利号CN114665781A提供一种直线电机初始位置辨识方法及控制系统，通过电流输出单元持续向直线电机的直轴输入电流Id，转向确定单元控制永磁动子正向或反向旋转，通过此刻载波周期记录的位置信息与上一刻载波周期记录的位置信息做差，角度记录单元并通过反馈编码器的分辨率计算得出此时的反馈角度，进而判断永磁动子是否存在翻转和堵转，最后通过初始角计算单元根据记录角度和转向确定，计算最终辨识的初始位置角度。本专利技术解决了直线电机两端卡点无法准确辨识的问题。能够准确得出直线电机的初始位置角，得出的永磁动子初始位置准确程度高，提高了直线电机起动、运行性能以及完成直线电机的高性能控制策略。
[0004]现有技术中不能相对较好的反馈电机的角度，电机容易出现失控飞出现象，会导致很大大安全事故，甚至人身伤亡。
[0005]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法。
[0007]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，包括电流环等效模型和q轴系统，所述q轴系统包括一下流程：
[0008]S1.将W
ref
的值设定为0；
[0009]S2.将W
ref
＝0输送至K
θ
内；
[0010]S3.Kθ输出内至电流环等效约定与1内，同时对电流环等效系统值为1内给定Uq；
[0011]S4.将
△
θ和Kθ数值输送至Sin()内；
[0012]S5.由于初始相位角的存在，在d轴施加i
dref
，使在q轴环路上产生idref*Sin
△
θ
的分量；
[0013]S6.该分量使电机发生转动，产生速度反馈信号W
fb
反馈。
[0014]进一步地，所述电流环等效模型包括一下步骤：
[0015]A1、给定速度值：将W
ref
的值设定为0；
[0016]A2、进入电流环等效系统：将W
ref
＝0输送至ASR内，同时添加添加Uq值到电流环等效系统内；
[0017]A3、变换反馈：经过电流环控制器后产生控制量作用在对象上(包括电流环和电机)，产生i
qfb
和W
fb
；
[0018]A4、永磁同步电机的反馈；同时d轴电流环保持单闭环，给定iqfb＝iq大小，电机角度为θ0(当θ0＝0)，的电流，经过ACR后控制量作用在对象上，产生电流反馈信号i
qfb
。
[0019]进一步地，所述S1中，W
ref
为速度环给定，所述S2中，Kθ为电角度控制器。
[0020]进一步地，所述S3中，所述Uq是速度环控制器ASR输出的控制量，增益等效为1；是指包括静摩擦力、齿槽力等电流扰动。
[0021]进一步地，所述S4中，
△
θ为偏置角，由于存在初始相位
△
θ0，使施加的d轴电流产生q轴电流分量，带动电机运动。稳态时，系统处于静止状态。
[0022]进一步地，所述S4中，由于电机处于静止状态，在不考虑摩擦力以及齿槽力的影响时，电机的q轴合电流为0，因此有：
[0023]i
qfb
cos
△
θ+i
dfb
sin
△
θ＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0024]即
△
θ＝
‑
arctan(i
qfb
/i
dfb
)(2)
[0025]因此可以通过(2)式计算得到
△
θ。
[0026]进一步地，所述S3中，电流环等效系统是指电流环控制器、iPark变换、SVPWM空间矢量脉宽调制、三相逆变器、Park变换和Clark变换。
[0027]进一步地，所述A1中，W
fb
是电机的速度反馈，所述A4中，i
qfb
为电流反馈信号，W
fb
为速度反馈信号。
[0028]本专利技术的技术效果和优点：(1)本专利技术能够反馈电机的角度，避免电机出现失控飞出现象，提高使用电机时的寿命和安全性；(2)通过设置的电流环与速度环的闭环系统，从q轴角度看可等效为上附图2所示系统框图。其中，电流环等效模型是指电流环控制器、i
Park
变换、SVPWM空间矢量脉宽调制、三相逆变器等，其增益等效为1，增益等效是指包括静摩擦力、齿槽力等电流扰动，由于初始相位角的存在，在d轴施加i
dref
，使在q轴环路上产生i
dref
*Sin
△
θ的分量，该分量使电机发生转动，产生速度反馈W
fb
，K
θ
是电机角度控制器，用来估计系统的初始相位角。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的电流环等效模型结构示意图；
[0030]图2为本专利技术的q轴系统等效框图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0032]请参阅图1
‑
2所示，一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，包括电流环等效模型和q轴系统，q本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，其特征在于，包括电流环等效模型和q轴系统，所述q轴系统包括一下流程：S1.将W
ref
的值设定为0；S2.将W
ref
＝0输送至K
θ
内；S3.K
θ
输出内至电流环等效约定与1内，同时对电流环等效系统值为1内给定U
q
；S4.将
△
θ
和K
θ
数值输送至Sin()内；S5.由于初始相位角的存在，在d轴施加i
dref
，使在q轴环路上产生i
dref
*Sin
△
θ
的分量；S6.该分量使电机发生转动，产生速度反馈信号W
fb
反馈。2.根据权利要求1所述的一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，其特征在于：所述电流环等效模型包括一下步骤：A1、给定速度值：将W
ref
的值设定为0；A2、进入电流环等效系统：将W
ref
＝0输送至ASR内，同时添加添加Uq值到电流环等效系统内；A3、变换反馈：经过电流环控制器后产生控制量作用在对象上(包括电流环和电机)，产生i
qfb
和W
fb
；A4、永磁同步电机的反馈；同时d轴电流环保持单闭环，给定i
qfb
＝i
q
大小，电机角度为θ0(当θ0＝0)，的电流，经过ACR后控制量作用在对象上，产生电流反馈信号i
qfb
。3.根据权利要求1所述的一种电流环与速度环闭环闭环计算用于直线电机电角度的辨识方法，其特征在于：所述S1中，W
ref
为速度环给定，所述S2中，K
θ
为电角度控制器。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华林，张楚坤，张广谱，王远伦，
申请(专利权)人：深圳伺峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：