光伏清洗机器人的电机控制方法及系统技术方案

技术编号:36501046 阅读:39 留言:0更新日期:2023-02-01 15:23
本发明专利技术公开了光伏清洗机器人的电机控制方法及系统,所述光伏清洗机器人的电机控制方法,包括:获取电机的运行电流和运行转速;基于所述运行转速和设定转速的差值,调整所述电机的设定电流的大小;基于所述运行电流和调整后的所述设定电流的差值,调整所述电机的运行转速。在电机运行的过程中获取电机的所述运行电流和所述运行转速,通过运行转速和设定转速调整设定电流的大小,通过所述运行电流和调整后的所述设定电流调整所述电机的运行转速,从而能够更为精确地控制所述电机的运行,便于控制所述光伏清洗机器人的运行状态。所述光伏清洗机器人的运行状态。所述光伏清洗机器人的运行状态。

【技术实现步骤摘要】
光伏清洗机器人的电机控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及光伏领域,进一步地涉及光伏清洗机器人的电机控制方法及系统。

技术介绍

[0002]现有的大型光伏电站一般都建立在西北地区,因为西北部区域太阳角度高,光照条件好,同时土地成本也更加便宜,但是飞沙、尘土也会比较多,所以光伏组件需要定时清洗附着在光伏玻璃面板上的灰尘、鸟粪、砂石等污渍,以此保持光伏组件的清洁维持其正常发电效率。
[0003]光伏电站通常具有较大的面积,人工清洗会耗费大量的人力物力,所以现在一般会使用太阳能清洗机器人来自动清洗光伏组件。清洗机器人整体放置在光伏面板上,其上下两端的轮子紧贴在光伏板上下两边,通过这两个轮子滚动带动机器人进行行走,行走的时候机器人的毛刷进行滚动从而将这些污渍刷掉。
[0004]在现有技术中,清洗机器人需要有两到三个电机分别带动多个行走轮和毛刷,当一侧行走轮转动速度快另外一侧行走轮转动速度慢,清洗机器人会出现偏离方向的情况,清洗机器人斜着运行会容易出现卡住的情况(因为清洗机器人上下两边有滚动轮),同时偏移的角度越大则卡住的力度也会越大最后直接卡在光伏组件或者连接桥架上;另一方面,在清洗机器人偏移情况下会导致清洗机器人的电机运行电流增大而影响功耗,严重的会因为电流过大导致电机烧毁或者控制系统烧毁。
[0005]综上所述,如何提高光伏清洗机器人运行时电机工作的精度是提高光伏清洗机器人稳定运行所亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题,提出了本申请。本申请的实施例提供光伏清洗机器人的电机控制方法及系统,在电机运行的过程中获取电机的所述运行电流和所述运行转速,通过运行转速和设定转速调整设定电流的大小,通过所述运行电流和调整后的所述设定电流调整所述电机的运行转速,从而能够更为精确地控制所述电机的运行,便于控制所述光伏清洗机器人的运行状态。
[0007]根据本申请的一个方面,提供了一种光伏清洗机器人的电机控制方法,包括:
[0008]获取电机的运行电流和运行转速;
[0009]基于所述运行转速和设定转速的差值,调整所述电机的设定电流的大小;
[0010]基于所述运行电流和调整后的所述设定电流的差值,调整所述电机的运行转速。
[0011]在上述所述的光伏清洗机器人的电机控制方法中,获取电机的运行电流和运行转速步骤中,间隔预设时间采集一次所述运行电流和运行速度。
[0012]在上述所述的光伏清洗机器人的电机控制方法中,基于所述运行转速和设定转速的差值调整所述电机的设定电流的大小步骤中,使用下述的微分方程确定所述设定电流的调整相对值:
[0013][0014]其中,e(t1)为运行转速和设定转速的差值,u(t1)为所述设定电流的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数。
[0015]在上述所述的光伏清洗机器人的电机控制方法中,基于所述运行电流和调整后的所述设定电流的差值调整所述电机的运行转速步骤中,使用下述的微分方程确定所述运行转速的调整相对值:
[0016][0017]其中,e(t2)为运行电流和调整后的所述设定电流的差值,u(t2)为所述运行转速的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数。
[0018]在上述所述的光伏清洗机器人的电机控制方法中,获取电机的运行电流和运行转速步骤中,通过设置于所述电机的电流芯片计采集所述电机的运行电流,通过设置于所述电机的霍尔传感器采集所述电机的输出轴在单位时间内转动的圈数,以确定所述运行转速。
[0019]根据本专利技术的另一方面,进一步提供光伏清洗机器人的电机控制系统,包括:
[0020]数据采集模块,用于获取电机的运行电流和运行转速;
[0021]电流调整模块,用于基于所述运行转速和设定转速调整设定电流的大小;
[0022]转速调整模块,用于基于所述运行电流和调整后的所述设定电流调整所述电机的运行转速。
[0023]在上述所述的光伏清洗机器人的电机控制系统中,所述电流调整模块包括第一计算单元,用于使用下述的微分方程确定所述设定电流的调整相对值:
[0024][0025]其中,e(t1)为运行转速和设定转速的差值,u(t1)为设定电流的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数。
[0026]在上述所述的光伏清洗机器人的电机控制系统中所述转速调整模块包括第二计算单元,用于使用下述的微分方程确定所述运行转速的调整相对值:
[0027][0028]其中,e(t2)为运行电流和调整后的所述设定电流的差值,u(t2)为所述运行转速的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数。
[0029]根据本专利技术的另一方面,进一步提供光伏清洗机器人的电机控制系统,包括:
[0030]电流芯片,设置于电机,用于采集所述电机的运行电流;
[0031]霍尔传感器,设置于所述电机,用于采集所述电机的输出轴在单位时间内转动的圈数,以确定所述电机的运行转速;
[0032]控制器,用于基于所述运行转速和设定转速调整设定电流的大小、基于所述运行电流和调整后的所述设定电流的差值,调整所述电机的运行转速。
[0033]在上述所述的光伏清洗机器人的电机控制系统中,所述控制器用于使用下述的微分方程确定所述设定电流的调整相对值:
[0034][0035]其中,e(t1)为运行转速和设定转速的差值,u(t1)为设定电流的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数;
[0036]所述控制器还用于使用下述的微分方程确定所述运行转速的调整相对值:
[0037][0038]其中,e(t2)为运行电流和调整后的所述设定电流的差值,u(t2)为所述运行转速的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数。
[0039]与现有技术相比,本申请提供的光伏清洗机器人的电机控制方法及系统具有以下至少一条有益效果:
[0040]1.本申请所提供的光伏清洗机器人的电机控制方法及系统,在电机运行的过程中获取电机的所述运行电流和所述运行转速,通过运行转速和设定转速调整设定电流的大小,通过所述运行电流和调整后的所述设定电流调整所述电机的运行转速,从而能够更为精确地控制所述电机的运行,便于控制所述光伏清洗机器人的运行状态;
[0041]2.本申请所提供的光伏清洗机器人的电机控制方法及系统,在确定了运行转速与设定转速之间的差值、运行电流与调整后的设定电流之后,分别使用微分方程对齐进行处理,能够更加精确地调整电机的运行电流及运行转速,使得单电机驱动的光伏清洗本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光伏清洗机器人的电机控制方法,其特征在于,包括:获取电机的运行电流和运行转速;基于所述运行转速和设定转速的差值,调整所述电机的设定电流的大小;基于所述运行电流和调整后的所述设定电流的差值,调整所述电机的运行转速。2.根据权利要求1所述的光伏清洗机器人的电机控制方法,其特征在于,获取电机的运行电流和运行转速步骤中,间隔预设时间采集一次所述运行电流和运行速度。3.根据权利要求1所述的光伏清洗机器人的控制方法,其特征在于,基于所述运行转速和设定转速的差值调整所述电机的设定电流的大小步骤中,使用下述的微分方程确定所述设定电流的调整相对值:其中,e(t1)为运行转速和设定转速的差值,u(t1)为所述设定电流的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数。4.根据权利要求1所述的光伏清洗机器人的控制方法,其特征在于,基于所述运行电流和调整后的所述设定电流的差值调整所述电机的运行转速步骤中,使用下述的微分方程确定所述运行转速的调整相对值:其中,e(t2)为运行电流和调整后的所述设定电流的差值,u(t2)为所述运行转速的调整相对值,Kp为比例系数,T为积分时间常数,T
D
为微分时间常数,为误差值对时间的导数。5.根据权利要求1

4中任一项所述的光伏清洗机器人的控制方法,其特征在于,获取电机的运行电流和运行转速步骤中,通过设置于所述电机的电流芯片计采集所述电机的运行电流,通过设置于所述电机的霍尔传感器采集所述电机的输出轴在单位时间内转动的圈数,以确定所述运行转速。6.光伏清洗机器人的电机控制系统,其特征在于,包括:数据采集模块,用于获取电机的运行电流和运行转速;电流调整模块,用于基于所述运行转速和设定转速调整设定电流的大小;转速调整模块,用于基于所述运行电流和调整后的所述设定电流调整所述电机的...

【专利技术属性】
技术研发人员:于涛孙欣白亮亮
申请(专利权)人:湖州丽天智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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