本发明专利技术涉及电气工程技术，揭露了一种基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法及装置，所述方法包括：获取目标工况及对应电机的电机最大转矩及电机最大转速；根据目标工况、电机最大转矩及电机最大转速选取目标电机；利用预设的分配策略计算目标电机的最优电机转速分配及最优电机转矩分配；计算最优分配下的目标电机总能耗，根据目标电机总能耗对最优电机转速以及转矩分配进行优化，得到目标电机转速分配及目标电机转矩分配；利用目标电机转速分配及目标电机转矩分配对目标电机进行转速转矩耦合。本发明专利技术还提出一种基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低装置。本发明专利技术可以降低能耗，提高能源利用率。提高能源利用率。提高能源利用率。
【技术实现步骤摘要】
基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法及装置
[0001]本专利技术涉及电气工程
，尤其涉及一种基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法及装置。
技术介绍
[0002]随着三电技术的不断发展，多电机动力系统因其更优的动力性能和经济性能而被广泛研究，因此多电机联合调控的技术研究与应用越来越广泛，逐渐成为研究热点，例如，纯电动汽车、电动机器人、机械手臂等基于运动控制器驱动的机械运动，但由于电机效率在各个工作点上存在差异，导致电机的动力性和经济性之间存在不可避免的矛盾，如何兼顾两者在不同时刻的需求，联合调控多电机的能耗利用率以降低能耗成为亟待解决的问题。
[0003]现有的多电机联合调控能耗降低方法主要包括最小电功率原则进行工作模式的划分以及耦合模式转速和转矩的分配，或以最小能量消耗和模式更换频率为目标对多电机动力系统的控制策略进行优化分析，得到不同工作模式的工作点和电机功率分配策略，但上述提出的能耗降低方法在电机的转矩补偿时未充分考虑电池、电机的负荷信息，导致电机无法满足所需工况下的高效运行要求，需要继续耗费大量能源进行补偿，导致能耗过大。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法及装置其主要目的在于解决多电机工作时能耗较高的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法，包括：获取目标运动控制器的目标工况及所述目标运动控制器对应的不少于一个电机的电机最大转矩及电机最大转速；基于所述电机最大转矩、所述电机最大转速及所述目标工况从所述不少于一个电机中选取目标电机；利用预设的分配策略计算所述目标电机的最优电机转速分配及最优电机转矩分配；计算所述最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配下的目标电机总能耗，根据所述目标电机总能耗对所述最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配进行优化，得到目标电机转速分配及目标电机转矩分配；利用所述目标电机转速分配及所述目标电机转矩分配对所述目标电机进行转速转矩耦合。
[0006]可选地，所述不少于一个电机，包括：轮毂电机、永磁电机以及三相异步电机中的其中一个或多个电机。
[0007]可选地，所述基于所述电机最大转矩、所述电机最大转速及所述目标工况从所述不少于一个电机中选取目标电机，包括：
根据所述目标工况确定所述目标工况对应的最大目标功率；根据所述电机最大转矩、所述电机最大转速计算每个所述电机的最大电机功率；利用如下公式计算每个所述电机的最大电机功率：其中，为最大电机功率，为所述最大电机转矩，为最大电机转速，为预设的功率参数；从所述不少于一个电机中选取最大电机功率大于所述最大目标功率的电机作为目标电机。
[0008]可选地，所述利用预设的分配策略计算所述目标电机的最优电机转速分配及最优电机转矩分配，包括：获取所述目标电机的最大目标功率及所述目标电机的电机转速范围及电机转矩范围；根据所述最大目标功率、所述电机转速范围及所述电机转矩范围计算目标转矩范围及目标转速范围；利用所述分配策略，根据所述目标转矩范围及所述目标转速范围计算所述目标电机的最优电机转矩分配及最优电机转速分配。
[0009]可选地，所述利用所述分配策略，根据所述目标转矩范围及所述目标转速范围计算所述目标电机的最优电机转矩分配，包括：选取所述目标电机中其中一个电机的最小转矩为初始转矩，基于所述初始转矩利用预设的分配比例对所述目标转矩范围的最小值进行转矩分配，得到初始转矩分配，并选取所述目标转速范围中的目标转速最小值作为初始转速；根据所述初始转矩、所述初始转矩分配及所述初始转速计算所述目标电机的分配总能耗，判断所述分配总能耗是否小于预设电机能耗阈值；在所述分配总能耗小于预设电机能耗阈值时，确定所述初始转矩及所述预设的分配比例对应的电机转矩分配为最优电机转矩分配；在所述分配总能耗大于或等于预设电机能耗阈值时，利用预设的转矩增量对所述初始转矩进行更新；根据所述更新后的初始转矩对所述目标电机的总能耗进行迭代计算，直至所述分配总能耗小于所述预设的电机能耗阈值，得到最优电机转矩分配。
[0010]可选地，所述根据所述初始转矩、所述初始转矩分配及所述初始转速计算所述目标电机的分配总能耗，包括：利用如下公式计算所述目标电机的分配总能耗：其中，为目标电机的分配总能耗，为所述目标电机中的第个电机，为目标电机的电机总数，为所述初始转速，为所述目
标电机中第个电机分配的电机转矩，为第个所述目标电机中第个电机预设的电机效率，为所述目标电机的预设工作时间。
[0011]可选地，所述根据所述目标电机总能耗对所述最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配进行优化，得到目标电机转速分配及目标电机转矩分配，包括：将所述目标电机总能耗的最小总能耗作为优化目标；根据所述优化目标、最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配随机初始化预设遗传算法的算法种群；利用所述算法种群迭代计算所述优化目标对应的帕累托最优解，并根据所述帕累托最优解确定目标电机转速分配及目标电机转矩分配。
[0012]可选地，所述利用所述算法种群迭代计算所述优化目标对应的帕累托最优解，并根据所述帕累托最优解确定目标电机转速分配及目标电机转矩分配，包括：利用轮盘赌从所述算法种群中选取父代种群；对所述父代种群进行高斯交叉，得到子代种群，并将所述父代种群与所述子代种群合并为新种群；对所述新种群执行预设变异概率的多项式变异，得到更新后的父代种群，对所述更新后的父代种群进行预设次数的迭代计算，得到所述优化目标对应的帕累托最优解；选取所述帕累托最优解对应的电机转速分配及电机转矩分配作为目标电机转速分配及目标电机转矩分配。
[0013]可选地，所述利用所述目标电机转速分配及所述目标电机转矩分配对所述目标电机进行转速转矩耦合，包括：基于所述目标电机转速分配及所述目标电机转矩分配，利用预设的工作模式策略表确定所述目标电机的工作模式；根据所述目标电机转速分配及所述目标电机转矩分配确定所述工作模式下的目标电机转速及目标电机转矩；利用所述目标电机转速及目标电机转矩对所述目标电机进行转速转矩耦合。
[0014]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低装置，所述装置包括：数据获取模块，用于获取目标运动控制器的目标工况及所述目标运动控制器对应的不少于一个电机的电机最大转矩及电机最大转速；目标电机选取模块，用于基于所述电机最大转矩、所述电机最大转速及所述目标工况从所述不少于一个电机中选取目标电机；分配策略计算模块，用于利用预设的分配策略计算所述目标电机的最优电机转速分配及最优电机转矩分配；能耗优化模块，用于计算所述最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配下的目标电机总能耗，根据所述目标电机总能耗对所述最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配进行优化，得到目标电机转速分配及目标电机转矩分配；目标电机耦合模块，用于利用所述目标电机转速分配及所述目标电机转矩分配对所述目标电机进行转速转矩耦合。
[0015]本专利技术实施例通过运动控制器的目标工况本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标运动控制器的目标工况及所述目标运动控制器对应的不少于一个电机的电机最大转矩及电机最大转速；基于所述电机最大转矩、所述电机最大转速及所述目标工况从所述不少于一个电机中选取目标电机；利用预设的分配策略计算所述目标电机的最优电机转速分配及最优电机转矩分配；计算所述最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配下的目标电机总能耗，根据所述目标电机总能耗对所述最优电机转速分配及所述最优电机转矩分配进行优化，得到目标电机转速分配及目标电机转矩分配；利用所述目标电机转速分配及所述目标电机转矩分配对所述目标电机进行转速转矩耦合。2.如权利要求1所述的基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法，其特征在于，所述不少于一个电机包括轮毂电机、永磁电机以及三相异步电机中的其中一个或多个电机。3.如权利要求1所述的基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法，其特征在于，所述基于所述电机最大转矩、所述电机最大转速及所述目标工况从所述不少于一个电机中选取目标电机，包括：根据所述目标工况确定所述目标工况对应的最大目标功率；根据所述电机最大转矩、所述电机最大转速计算每个所述电机的最大电机功率；利用如下公式计算每个所述电机的最大电机功率：其中，为最大电机功率，为所述最大电机转矩，为最大电机转速，为预设的功率参数；从所述不少于一个电机中选取最大电机功率大于所述最大目标功率的电机作为目标电机。4.如权利要求1所述的基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法，其特征在于，所述利用预设的分配策略计算所述目标电机的最优电机转速分配及最优电机转矩分配，包括：获取所述目标电机的最大目标功率及所述目标电机的电机转速范围及电机转矩范围；根据所述最大目标功率、所述电机转速范围及所述电机转矩范围计算目标转矩范围及目标转速范围；利用所述分配策略，根据所述目标转矩范围及所述目标转速范围计算所述目标电机的最优电机转矩分配及最优电机转速分配。5.如权利要求4所述的基于运动控制器的多电机联合调控能耗降低方法，其特征在于，所述利用所述分配策略，根据所述目标转矩范围及所述目标转速范围计算所述目标电机的最优电机转矩分配，包括：选取所述目标电机中其中一个电机的最小转矩为初始转矩，基于所述初始转矩利用预
设的分配比例对所述目标转矩范围的最小值进行转矩分配，得到初始转矩分配，并选取所述目标转速范围中的目标转速最小值作为初始转速；根据所述初始转矩、所述初始转矩分配及所述初始转速计算所述目标电机的分配总能耗，判断所述分配总能耗是否小于预设电机能耗阈值；在所述分配总能耗小于预设电机能耗阈值时，确定所述初始转矩及所述预设的分配比例对应的电机转矩分配为最优电机转矩分配；在所述分配总能耗大于或等于预设电机能耗阈值时，利用预设的转矩增量对所述初始转矩进行更新；根据所述更新后的初始转矩对所述目标电机的总能耗进行迭代计算，直至所述分配总能耗小于所述预设的电机能耗阈值，得到最优电机转矩分配。6.如权利要求5所述的基于运动控制器...
【专利技术属性】
技术研发人员：童文，
申请(专利权)人：深圳安纳赫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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