直线电机恒负载往复运动的推力系统技术方案

本发明专利技术涉及电机数据分析领域，尤其涉及一种直线电机恒负载往复运动的推力系统，该系统包括设置模块，获取在任意监测周期直线电机的推力数据集的监测信号集，所述推力数据集包含有弱磁干扰特征；分析模块，用以根据所述弱磁干扰特征在推力数据集的分布信息对所述监测信号集进行强度分析；检测模块，用以检测所述弱磁干扰特征在监测周期内的运动幅度；更正模块，用以根据所述影响系数对所述分析结果进行更正；输出模块，用以将所述待转换信号集经过信号处理形成推力数据集的推力输出序列。本发明专利技术能够有效消除弱磁干扰特征的影响，使得推力输出序列更加精准，有效降低弱磁干扰特征对电机实际输出的影响。机实际输出的影响。机实际输出的影响。

【技术实现步骤摘要】
直线电机恒负载往复运动的推力系统


[0001]本专利技术涉及电机数据分析领域，尤其涉及一种直线电机恒负载往复运动的推力系统。

技术介绍

[0002]直线电机是一种将电能直接转换成直线运动的机械能的动力装置。使用直线电机，就是期望获得电机提供的电磁推力，所以动态推力就是直线电机重点检测的内容之一；而推力波动是电机振动与噪音产生的原因，特别是在低速运行时，还可能引起共振，从而恶化其伺服运行特性。总而言之，推力波动会产生许多不利的影响。因此，推力波动的测试是分析与研究电机运行特性和性能的主要内容。
[0003]公开号为CN101694985A的专利文献公开了一种直线感应电机在线参数辨识方法，该方法为根据所述的直线感应电机的励磁电流Id1与推力电流分量Iq1计算磁场定向控制中直线感应电机的滑差频率ωsl，测量电机线速度，经变换得到转速角频率，然后将计算得到的滑差频率ωsl与转速角频率ω2求和，计算电机同步角频率，积分后得到同步角度θ，即次级磁链角度；再采用同步变换将电机电流矢量分解为励磁电流Id1与推力电流分量Iq1，对励磁电流Ids与推力电流分量Iqs进行闭环控制，并使励磁电流Ids与推力电流分量Iqs相等；经过PI控制调节，得到逆变器输出电压矢量，然后进行PWM调制，由逆变器输出相应的交流电压驱动所述的直线感应电机运行；采用在线辨识算法，调整电机控制器中所用的次级时间常数值，改变电机控制器中给定的电机滑差频率以及同步角频率，使次级磁场定向的同步角度θ得到调整，在负载力矩保持恒定的稳态运行条件下，电机输入电流随同步角度θ的调整而变化，在采用搜寻算法搜索电机输入电流最小值的过程中，辨识电机控制器中使用的次级时间常数，使该时间常数逼近电机中的时间常数真实值，从而实现电机参数在线辨识。
[0004]但是，直线感应电机在运行过程中若是收到磁力干扰，则会影响到电机的输出，进而带来误差。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种直线电机恒负载往复运动的推力系统，可以解决现有技术中的磁力干扰引起的电机输出误差的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种直线电机恒负载往复运动的推力系统，包括：
[0007]设置模块，用以设置监测周期，获取在任意监测周期直线电机的推力数据集的监测信号集，所述推力数据集包含有弱磁干扰特征；
[0008]分析模块，与所述设置模块连接，用以根据所述弱磁干扰特征在推力数据集的分布信息对所述监测信号集进行强度分析，获取分析结果；
[0009]检测模块，用以检测所述弱磁干扰特征在监测周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各监测信号集内的强度的影响系数；
[0010]更正模块，用以根据所述影响系数对所述分析结果进行更正，并将更正之后的监测信号的组合作为待转换信号集；
[0011]输出模块，用以将所述待转换信号集经过信号处理形成推力数据集的推力输出序列，并按照所述推力输出序列的顺序完成所述直线电机的推力输出。
[0012]进一步地，分析模块根据所述弱磁干扰特征在推力数据集的分布信息对所述监测信号集进行强度分析，获取分析结果包括：
[0013]分区单元，将所述待转换信号集进行分区，设定每个区的长度均为L1；
[0014]计算单元，在任意区内均设置有多个信号脉冲，每个信号脉冲对应一个强度信息，所述强度信息为在磁场作用下，该信号脉冲受到各个方向上的强度和；
[0015]获取单元，获取任意信号脉冲的强度信息中包含的弱磁干扰特征的强度分量，以根据在任意区内弱磁干扰特征的分布密度，以确定所述弱磁干扰特征的强度分量在所述强度信息中的占比。
[0016]进一步地，获取单元在根据在任意区内弱磁干扰特征的分布密度，以确定所述弱磁干扰特征的强度分量在所述强度信息中的占比时，
[0017]对于长度为L1的任意区，设置有分布密度区间p1
‑
p2，其中p1为分布密度区间的极大值，p2为分布密度区间的极小值；
[0018]若任意区内弱磁干扰特征的分布密度≤p2，则表示弱磁干扰特征在该区的分布稀疏；
[0019]若p1>任意区内弱磁干扰特征的分布密度>p2，则表示弱磁干扰特征在该区的分布适中；
[0020]若任意区内弱磁干扰特征的分布密度≥p1，则表示弱磁干扰特征在该区的分布密集。
[0021]进一步地，检测模块检测所述弱磁干扰特征在监测周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各监测信号集内的强度的影响系数包括：
[0022]运动幅度检测单元，用以在监测周期内，设置有若干时间段，检测所有时间段内的运动幅度，将所有时间段的运动幅度的均值作为监测周期内的运动幅度；
[0023]预设单元，预先设置有标准幅度值；
[0024]第一选择单元，用以在运动幅度的均值≥标准幅度值，则选择第一影响系数k1作为运动幅度在当前监测周期对强度的影响系数；
[0025]第二选择单元，用以在运动幅度的均值<标准幅度值，则选择第二影响系数k2作为运动幅度在当前监测周期对强度的影响系数，其中第一影响系数k1>第二影响系数k2。
[0026]进一步地，所述检测模块在检测所述弱磁干扰特征在监测周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各监测信号集内的强度的影响系数时，
[0027]在监测周期内，设置有若干时间段，检测所有时间段内的运动幅度；
[0028]预先设置有标准幅度值；
[0029]确定多个时间段内的运动幅度分别与标准幅度值之间的关系，确定正差值的数量n1以及正差值总和s1；
[0030]确定负差值的数量n2以及负差值总和s2；
[0031]监测周期内的运动幅度＝标准幅度值+((s1+s2)/(n1+n2))；
[0032]再将监测周期的运动幅度与所述标准幅度值的大小进行比较，并根据比较结果选择第一影响系数k1或第二影响系数k2。
[0033]进一步地，当所述第一选择单元在选择第一影响系数k1对监测信号集内的强度进行修正时，将弱磁干扰特征在该区的分布密集的区域对应的强度进行削减；
[0034]当所述第二选择单元在选择第二影响系数k2对监测信号集内的强度进行修正时，将弱磁干扰特征在该区的分布密集的区域对应的强度进行削减。
[0035]进一步地，所述第一选择单元采用第一影响系数k1进行强度削减，削减之后的强度为€＝€0
×
(1
‑
k1)；
[0036]所述第二选择单元采用第二影响系数k2进行强度削减，削减之后的强度为€＝€0
×
(1
‑
k2)，其中€0为初始强度。
[0037]进一步地，所述更正模块根据所述影响系数对所述分析结果进行更正，并将更正之后的监测信号的组合作为待转换信号集包括：
[0038]坐标系设置单元，对于任意区设置坐标系，并将坐标原点设置在弱磁干扰特征上，分别确定在该区内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线电机恒负载往复运动的推力系统，其特征在于，包括：设置模块，用以设置监测周期，获取在任意监测周期直线电机的推力数据集的监测信号集，所述推力数据集包含有弱磁干扰特征；分析模块，与所述设置模块连接，用以根据所述弱磁干扰特征在推力数据集的分布信息对所述监测信号集进行强度分析，获取分析结果；检测模块，用以检测所述弱磁干扰特征在监测周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各监测信号集内的强度的影响系数；更正模块，用以根据所述影响系数对所述分析结果进行更正，并将更正之后的监测信号的组合作为待转换信号集；输出模块，用以将所述待转换信号集经过信号处理形成推力数据集的推力输出序列，并按照所述推力输出序列的顺序完成所述直线电机的推力输出。2.根据权利要求1所述的直线电机恒负载往复运动的推力系统，其特征在于，分析模块根据所述弱磁干扰特征在推力数据集的分布信息对所述监测信号集进行强度分析，获取分析结果包括：分区单元，将所述待转换信号集进行分区，设定每个区的长度均为L1；计算单元，在任意区内均设置有多个信号脉冲，每个信号脉冲对应一个强度信息，所述强度信息为在磁场作用下，该信号脉冲受到各个方向上的强度和；获取单元，获取任意信号脉冲的强度信息中包含的弱磁干扰特征的强度分量，以根据在任意区内弱磁干扰特征的分布密度，以确定所述弱磁干扰特征的强度分量在所述强度信息中的占比。3.根据权利要求2所述的直线电机恒负载往复运动的推力系统，其特征在于，获取单元在根据在任意区内弱磁干扰特征的分布密度，以确定所述弱磁干扰特征的强度分量在所述强度信息中的占比时，对于长度为L1的任意区，设置有分布密度区间p1
‑
p2，其中p1为分布密度区间的极大值，p2为分布密度区间的极小值；若任意区内弱磁干扰特征的分布密度≤p2，则表示弱磁干扰特征在该区的分布稀疏；若p1>任意区内弱磁干扰特征的分布密度>p2，则表示弱磁干扰特征在该区的分布适中；若任意区内弱磁干扰特征的分布密度≥p1，则表示弱磁干扰特征在该区的分布密集。4.根据权利要求3所述的直线电机恒负载往复运动的推力系统，其特征在于，检测模块检测所述弱磁干扰特征在监测周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各监测信号集内的强度的影响系数包括：运动幅度检测单元，用以在监测周期内，设置有若干时间段，检测所有时间段内的运动幅度，将所有时间段的运动幅度的均值作为监测周期内的运动幅度；预设单元，预先设置有标准幅度值；第一选择单元，用以在运动幅度的均值≥标准幅度值，则选择第一影响系数k1作为运动幅度在当前监测周期对强度的影响系数；第二选择单元，用以在运动幅度的均值<标准幅度值，则选择第二影响系数k2作为运动幅度在当前监测周期对强度的影响系数，其中第一影响系数k1>第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨自中，
申请(专利权)人：杭州立新电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：