马达扭力控制系统及其方法技术方案

一种马达扭力控制系统及其方法，马达扭力控制系统包含马达组件以及控制装置

【技术实现步骤摘要】
马达扭力控制系统及其方法


[0001]本专利技术是关于一种马达控制系统及其方法，且特别是关于一种控制扭力输出的马达扭力控制系统及其方法
。

技术介绍

[0002]马达广泛应用于各种机械领域中，例如汽机车等大型机械
。
为了避免马达在电池处于低电压状态时过度抽取电流或是在电池处于满电时产生过大的发电电流，相关业者会依据马达及电池对于电压
、
电流或温度等规格设计建立对应的扭力限制值的表格，并且在控制时根据目前的电池电压
、
温度及
/
或转速等从表格中查寻对应的限制扭力
。
此种方法对于瞬间动态的反应较差，表格的解析度也影响了效能表现
。
此外，习知的表格，必须先对每个电压
、
电流
、
转速等各个参数在每个数值所对应的扭力进行实测，若要建立因应每个状态的扭力限制，将产生相当大的时间成本
。
[0003]有鉴于此，一种能即时侦测并控制扭力输出的马达扭力控制系统及其方法，仍是目前相关业者共同努力的目标
。

技术实现思路

[0004]依据本专利技术的一实施方式提供一种马达扭力控制系统，其包含一马达组件以及一控制装置
。
控制装置连接于马达组件，且控制装置包含一侦测模块
、
一指令接收模块
、
一输出控制模块及一驱动模块
。
侦测模块信号连接马达组件，并用以侦测马达组件的多个参数于
>T
个时点的数值，其中
T
为自然数
。
指令接收模块用以接收一马达驱动指令并依据马达驱动指令传输一扭力输出指令，扭力输出指令包含一扭力输出值
。
输出控制模块信号连接侦测模块及指令接收模块，其中对应各参数预设有一放电极限值及一充电极限值，输出控制模块用以将各参数的数值与对应各参数的放电极限值之间的一放电差值及各参数的数值与对应各参数的充电极限值之间的一充电差值分别以一
PID
上限演算法及一
PID
下限演算法求得于所述
T
个时点中一第
k
个时点的一参数扭力上限值及一参数扭力下限值，
k
为介于1至
T
的自然数，将对应第
k
个时点的参数扭力上限值中最小者定义为一扭力输出上限值，将对应第
k
个时点的参数扭力下限值中最大者定义为一扭力输出下限值，输出控制模块依据需求选定扭力输出下限值及扭力输出上限值中其中一者与扭力输出值比较，且：当选定扭力输出上限值与扭力输出值比较时，若扭力输出值大于扭力输出上限值，则输出控制模块使扭力输出指令改包含扭力输出上限值，反之，维持扭力输出指令包含扭力输出值；当选定扭力输出下限值与扭力输出值比较时，若扭力输出值小于扭力输出下限值，则输出控制模块使扭力输出指令改包含扭力输出下限值，反之，维持扭力输出指令包含扭力输出值
。
驱动模块信号连接输出控制模块及马达组件，且用以接收扭力输出指令并依据扭力输出指令驱动马达组件
。
[0005]依据本专利技术的一实施方式提供一种马达扭力控制方法，其包含一侦测步骤
、
一指令接收步骤
、
一扭力调整步骤以及一马达驱动步骤
。
侦测步骤中，一控制装置侦测一马达组
件的多个参数于
T
个时点的数值，其中
T
为自然数
。
指令接收步骤中，控制装置接收一马达驱动指令并依据马达驱动指令传输一扭力输出指令，其中扭力输出指令包含一扭力输出值
。
扭力调整步骤中，控制装置对应各参数预设有一放电极限值及一充电极限值，通过控制装置的一输出控制模块将各参数的数值与对应各参数的放电极限值之间的一放电差值及各参数的数值与对应各参数的充电极限值之间的一充电差值分别以一
PID
上限演算法及一
PID
下限演算法求得于所述
T
个时点中一第
k
个时点的一参数扭力上限值及一参数扭力下限值，
k
为介于1至
T
的自然数，将对应第
k
个时点的参数扭力上限值中最小者定义为一扭力输出上限值，将对应第
k
个时点的参数扭力下限值中最大者定义为一扭力输出下限值，输出控制模块依据需求选定扭力输出下限值及扭力输出上限值中其中一者与扭力输出值比较，且：当选定扭力输出上限值与扭力输出值比较时，若扭力输出值大于扭力输出上限值，则输出控制模块使扭力输出指令改包含扭力输出上限值，反之，维持扭力输出指令包含扭力输出值；当选定扭力输出下限值与扭力输出值比较时，若扭力输出值小于扭力输出下限值，则输出控制模块使扭力输出指令改包含扭力输出下限值，反之，维持扭力输出指令包含扭力输出值
。
马达驱动步骤中，依据扭力输出指令驱动马达组件
。
附图说明
[0006]图1绘示依照本专利技术一实施例的一马达扭力控制系统的方框示意图；以及
[0007]图2绘示依照本专利技术另一实施例的一马达扭力控制方法的方框流程图
。
[0008]其中，附图标记说明如下：
[0009]100
：马达扭力控制系统
[0010]1000
：控制装置
[0011]1100
：侦测模块
[0012]1200
：指令接收模块
[0013]1210
：
PID
指令单元
[0014]1300
：输出控制模块
[0015]1310
：扭力判断单元
[0016]1320
：控制组件
[0017]1321
：上限控制单元
[0018]1322
：下限控制单元
[0019]1331
：上限选定单元
[0020]1332
：下限选定单元
[0021]1341
，
1342
，
1343
：
PID
上限单元
[0022]1344
，
1345
，
1346
：
PID
下限单元
[0023]1400
：驱动模块
[0024]2000
：马达组件
[0025]S1
：马达驱动指令
[0026]S2
：扭力输出指令
[0027]S3
：驱动指令
[0028]S100
：马达扭力控制方法
[0029]S110
：侦测步骤
[0030]S120
：指令接收步骤
[0031]S130
：扭力调整步骤
[0032本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种马达扭力控制系统，其特征在于，包含：一马达组件；以及一控制装置，连接于该马达组件，且该控制装置包含：一侦测模块，信号连接该马达组件，并用以侦测该马达组件的多个参数于
T
个时点的数值，其中
T
为自然数；一指令接收模块，用以接收一马达驱动指令并依据该马达驱动指令传输一扭力输出指令，该扭力输出指令包含一扭力输出值；一输出控制模块，信号连接该侦测模块及该指令接收模块，其中对应各该参数预设有一放电极限值及一充电极限值，该输出控制模块用以将各该参数的数值与对应各该参数的该放电极限值之间的一放电差值及各该参数的数值与对应各该参数的该充电极限值之间的一充电差值分别以一
PID
上限演算法及一
PID
下限演算法求得于所述
T
个时点中一第
k
个时点的一参数扭力上限值及一参数扭力下限值，
k
为介于1至
T
的自然数，将对应该第
k
个时点的所述多个参数扭力上限值中最小者定义为一扭力输出上限值，将对应该第
k
个时点的所述多个参数扭力下限值中最大者定义为一扭力输出下限值，该输出控制模块依据需求选定该扭力输出下限值及该扭力输出上限值中其中一者与该扭力输出值比较，且：当选定该扭力输出上限值与该扭力输出值比较时，若该扭力输出值大于该扭力输出上限值，则该输出控制模块使该扭力输出指令改包含该扭力输出上限值，反之，维持该扭力输出指令包含该扭力输出值；当选定该扭力输出下限值与该扭力输出值比较时，若该扭力输出值小于该扭力输出下限值，则该输出控制模块使该扭力输出指令改包含该扭力输出下限值，反之，维持该扭力输出指令包含该扭力输出值；及一驱动模块，信号连接该输出控制模块及该马达组件，且用以接收该扭力输出指令并依据该扭力输出指令驱动该马达组件
。2.
如权利要求1所述的马达扭力控制系统，其特征在于，所述多个参数的数量为
n
，
n
为自然数，于该
PID
上限演算法中，代入一增量式
PID
公式以求得对应所述多个中一第
j
个参数于该第
k
个时点的该参数扭力上限值，
j
为介于1至
n
的自然数，该增量式
PID
公式为：
u
1j
(k)
＝
K
1Pj
(e
1j
(k)
‑
e
1j
(k
‑
1))+K
1Ij
×
e
1j
(k)+K
1Dj
(e
1j
(k)
‑
2e
1j
(k
‑
1)+e
1j
(k
‑
2))
；其中，
u
1j
(k)
为该第
j
个参数于该第
k
个时点的该参数扭力上限值，
K
1Pj
为该第
j
个参数的放电比例常数，
K
1Ij
为该第
j
个参数的放电积分常数，
K
1Dj
为该第
j
个参数的放电微分常数，
e
1j
(k)、e
1j
(k
‑
1)
及
e
1j
(k
‑
2)
分别为该第
j
个参数于该第
k
个
、
一第
k
‑1个及一第
k
‑2个时点的数值与对应的该放电极限值之间的该放电差值乘上对应该放电极限值的一放电正负系数；于该
PID
下限演算法中，代入另一增量式
PID
公式以求得对应该第
j
个参数于该第
k
个时点的一参数扭力下限值，该另一增量式
PID
公式为：
u
2j
(k)
＝
K
2Pj
(e
2j
(k)
‑
e
2j
(k
‑
1))+K
2Ij
×
e
2j
(k)+K
2Dj
(e
2j
(k)
‑
2e
2j
(k
‑
1)+e
2j
(k
‑
2))
；其中，
u
2j
(k)
为该第
j
个参数于该第
k
个时点的该参数扭力下限值，
K
2Pj
为该第
j
个参数的下限比例常数，
K
2Ij
为该第
j
个参数的下限积分常数，
K
2Dj
为该第
j
个参数的下限微分常数，
e
2j
(k)、e
2j
(k
‑
1)
及
e
2j
(k
‑
2)
分别为该第
j
个参数于该第
k
个
、
该第
k
‑1个及该第
k
‑2个时点的数值与对应的该充电极限值之间的该充电差值乘上对应该充电极限值的一充电正负系数
。3.
如权利要求1所述的马达扭力控制系统，其特征在于，该输出控制模块包含：
一扭力判断单元，信号连接该指令接收模块，其中该扭力判断单元用以判断该扭力输出值的正负；及一控制组件，信号连接该扭力判断单元及该驱动模块，其中当该扭力输出值为正值，该控制组件用以选定比较该扭力输出值是否大于该扭力输出上限值以置换该扭力输出值；当该扭力输出值为负值，该控制组件用以选定比较该扭力输出值是否小于该扭力输出下限值以置换该扭力输出值
。4.
如权利要求1所述的马达扭力控制系统，其特征在于，各该时点彼此的间隔为
50
μ
s。5.
如权利要求1所述的马达扭力控制系统，其特征在于，当该马达驱动指令包含一目标值，其对应其中一该参数，该指令接收模块依据该目标值与...

【专利技术属性】
技术研发人员：林李翰，刘剑陵，
申请(专利权)人：环旭电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：