一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法技术

本发明专利技术提供一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法，属于工程机械控制技术领域，包括通过母线3连接的马达1、电阻栅2以及与母线3相连的PID控制器4。包括计算出制动时马达1发出的第一电功率；确定目标母线3电压，测定制动时的实际母线3电压，由实际母线3电压与目标母线3电压的差通过PID方法计算出第二电功率；运用第二电功率对第一电功率进行微调，计算出电阻栅2消耗功率。本发明专利技术的用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法，通过矢量控制计算出马达发出的电功率P1，再由PID做出微调，得出了正确的电功率、容易实现，且鲁棒性强。

【技术实现步骤摘要】
—种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法
本专利技术属于机械制造领域，涉及一种控制方法，尤其涉及一种用于电驱动矿车电 制动时控制母线电压稳定的方法。技术背景目前电驱动车应用并不广泛，控制母线电压稳定的方法也不多，且不同类型的电驱动 车控制方法有所不同，其中根据制动能量是否可回收，可分为可回收制动能量和不可回收 制动能量两种。可回收制动能量的技术目前尚不成熟，还处于研发阶段，大部分电驱动车都不回 收制动能量而将制动能量通过发热耗散掉。这类电驱动车在稳定母线电压时，就需考虑制 动时消耗多少制动能量的问题，消耗的过多母线电压就会过低，消耗过少母线电压就会升 高。因此就需准确的计算制动时消耗多少制动能量。现有的耗制动能量的方法有根据车速和电制动踏板量来计算电机马达的电功率。在本专利技术之前，专利技术人发现现有技术至少存在如下问题计算制动消耗功率的数 值；计算所需的参数较多；制动时母线的电压不稳定。因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够准确计算制动时消耗的电功率的控 制母线电压稳定的方法。
技术实现思路
现提供，通过矢量控制计 算出马达发出的电功率PI，再由PID做出微调，得出了正确的电功率、容易实现，且鲁棒性 强。具体技术方案如下，包括通过母线连接的马达、 电阻栅以及与母线相连的PID控制器，包括以下步骤步骤1，计算出制动时马达发出的第一电功率；步骤2，确定目标母线电压，测定制动时的实际母线电压，由实际母线电压与目标母线 电压的差通过PID方法计算出第二电功率；步骤3，运用第二电功率对第一电功率进行微调，计算出电阻栅消耗功率。优选的，所述步骤3中第一电功率根据实际母线电压与目标母线电压的高或低加 上或减去第二电功率。优选的，所述步骤I中通过马达的扭矩计算出马达发出的第一电功率。优选的，所述步骤I中在矢量控制方式中通过马达的扭矩计算出马达发出的第一 电功率。优选的，所述步骤I中通过踏板量和马达转速计算出马达扭矩。优选的，所述PID控制器为励磁控制器。本专利技术的技术方案控制方法简单、容易实现、且鲁棒性强；计算电功率所需要的参数较少；运用PID控制器对计算出的电功率进行微调，上车调试时参数较容易确定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的实施例的系统框图；图2是本专利技术的实施例的结构示意图；图3是本专利技术的实施例的流程图。其中，I为马达、11为逆变器、2为电阻栅、21为斩波器、3为母线、4为PID控制器。具体实施方式以下将结合附图和实施例对本专利技术做具体阐释。如图1和图2中所示的本专利技术的实施例的一种用于电驱动矿车电制动时控制母线 电压稳定的方法，电驱动矿车包括通过母线3连接的马达1、电阻栅2以及与母线3相连的 PID控制器4。在电驱动矿车缓速制动时，马达I由电动机变为发电机输出三相交流电，逆 变器11将交流电整流为直流电输往母线3，再经斩波器21将多余电功率送到电阻栅2消 耗掉。其中母线3是能量传递的通道，母线3电压的稳定关系到控制系统的稳定。PID (比 例-积分-微分)控制器4，优选为励磁控制器维持母线3电压的稳定。如图3中所示的控制母线电压稳定的方法包括以下步骤步骤I，计算出制动时马达I发出的第一电功率，作为电阻栅2消耗的主要功率；优选 先通过踏板量和马达转速计算出马达扭矩；再在矢量控制方式中通过马达I的扭矩计算出 马达I发出的第一电功率。矢量控制方式是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场 的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，是马达I 的控制方式之一。步骤2，确定目标母线3电压，测定制动时的实际母线3电压，由实际母线3电压 与目标母线3电压的差计通过PID方法算出第二电功率，作为对主要功率的修正；优选通过 PID控制器4由实际母线电压与目标母线电压的差计算出第二电功率。步骤3，运用第二电功率对第一电功率进行微调，计算出电阻栅2消耗功率。并优 选第一电功率根据实际母线电压与目标母线电压的高或低加上或减去第二电功率。在本专利技术的实施例中，其中第一电功率已经基本准确，但有延迟和抖动现象，与准 确的电功率之间的误差大概为±5%。此时母线电压有轻微波动，再由实际母线电压与目标 母线电压的差通过PID控制器微调，将便捷的得出正确的电功率，从而保证了电阻栅消耗 的功率与马达发出功率相等，且恰好保持母线电压稳定。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本专利技术并不限 制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和 替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围下所作的均等变换和 修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。权利要求1.，包括通过母线(3)连接的马达(I)、电阻栅(2)以及与母线(3)相连的PID控制器(4)，其特征在于，包括以下步骤 步骤1，计算出制动时马达(I)发出的第一电功率； 步骤2，确定目标母线(3)电压，测定制动时的实际母线(3)电压，由实际母线(3)电压与目标母线(3)电压的差通过PID方法计算出第二电功率； 步骤3，运用第二电功率对第一电功率进行微调，计算出电阻栅(2)消耗功率。2.如权利要求1所述的控制母线电压稳定的方法，其特征在于，所述步骤3中第一电功率根据实际母线(3)电压与目标母线(3)电压的高或低加上或减去第二电功率。3.如权利要求2所述的控制母线电压稳定的方法，其特征在于，所述步骤I中通过马达(I)的扭矩计算出马达(I)发出的第一电功率。4.如权利要求3所述的控制母线电压稳定的方法，其特征在于，所述步骤I中在矢量控制方式中通过马达(I)的扭矩计算出马达(I)发出的第一电功率。5.如权利要求4所述的控制母线电压稳定的方法，其特征在于，所述步骤I中通过踏板量和马达(I)转速计算出马达(I)扭矩。6.如权利要求5所述的控制母线电压稳定的方法，其特征在于，所述PID控制器(4)为励磁控制器。全文摘要本专利技术提供，属于工程机械控制
，包括通过母线3连接的马达1、电阻栅2以及与母线3相连的PID控制器4。包括计算出制动时马达1发出的第一电功率；确定目标母线3电压，测定制动时的实际母线3电压，由实际母线3电压与目标母线3电压的差通过PID方法计算出第二电功率；运用第二电功率对第一电功率进行微调，计算出电阻栅2消耗功率。本专利技术的用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法，通过矢量控制计算出马达发出的电功率P1，再由PID做出微调，得出了正确的电功率、容易实现，且鲁棒性强。文档编号H02J3/12GK103001226SQ20121058273公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日专利技术者陈理, 王建明, 肖叶勇, 戚烈 申请人:上海三一重机有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法，包括通过母线（3）连接的马达（1）、电阻栅（2）以及与母线（3）相连的PID控制器（4），其特征在于，包括以下步骤：步骤1，计算出制动时马达（1）发出的第一电功率；步骤2，确定目标母线（3）电压，测定制动时的实际母线（3）电压，由实际母线（3）电压与目标母线（3）电压的差通过PID方法计算出第二电功率；步骤3，运用第二电功率对第一电功率进行微调，计算出电阻栅（2）消耗功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈理，王建明，肖叶勇，戚烈，
申请(专利权)人：上海三一重机有限公司，
类型：发明
国别省市：