一種基於參數自學習的通用電機控制器的製造方法
2023-05-15 10:32:21
一種基於參數自學習的通用電機控制器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於參數自學習的通用電機控制器，包括主控模塊、與所述主控模塊信號連接的電源模塊、電機控制模塊和電機參數識別模塊、與所述電機參數識別模塊、電機控制模塊連接的功率驅動模塊。本發明所述通用感應電機控制器可以自識別轉子磁場定向矢量控制所需要的電機參數：定子電阻Rs、勵磁電感Lm、正交編碼器線數Qn、轉子勵磁時間常數Tr，並自動配置到感應電機電機控制模塊中，克服了現有技術中識別電機參數工作繁瑣、技術要求高以及控制器應用範圍小，實現了控制器自動識別電機參數、通用性強的優點。
【專利說明】降，甚至導致控制系統不收斂、控制器燒毀
,甚至同一款電機在出廠時由於工藝誤差，採用不同儀器對不同型號電機進行多次人衾數輸入相應的控制器進行控制系統配置，9電機對應一臺控制器，當電機出現故障時中存在以下問題:不僅工作繁瑣，也對工作5果會因人為讀取的誤差逐級放大，使得控臺控制器的生產成本和維護成本都偏高。、電機參數識別模塊，對感應電機參數進行塊中，以便控制器準確有效的控制、驅動感
I用感應電機控制器自識別感應電機參數，求高、控制器使用範圍窄的問題，提出一種D軸等效電阻Rs。
[0010]勵磁電感1^獲取方式為:給定定子D軸電流並維持不變，使電機空載定速旋轉，由控制器測出電機定子Q軸電壓、定子D軸電流幅值和同步角頻率，計算出勵磁電感Lm。
[0011]正交編碼器實際線數Qn獲取方式為:給定定子D軸電流和同步角頻率並維持不變，使電機空載定速旋轉，由電機極對數Pn，計算出正交編碼器實際線數Qn。
[0012]勵磁時間常數I；獲取方式為:首先給定維持定子D軸電流和同步角頻率並維持不變；而後，將D軸電流由Istof階躍至O獲得等效勵磁電流衰減的時間常數，此常數即為勵磁時間常數Tr。
[0013]相比現有的識別電機的方法，本發明有顯著優點和有益效果，具體體現為:
[0014]1、使用該通用感應電機控制器，自動識別電機參數並配置到控制程序中，減少了電機參數測量工作環節，節省成本。
[0015]2、本發明控制器所具有的參數自學習功能，可以使控制器適應不同型號的電機，降低控制器的設計難度，提高了控制器對電機的兼容性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明通用電機控制器的信號流向圖；
[0017]圖2為本發明通用電機控制`器的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0018]本發明的具體實施方法如下:
[0019]—種基於參數自學習的通用電機控制器，包括主控模塊、電源模塊、電機控制模塊、功率驅動模塊，還包括電機參數識別模塊，所述電源模塊與所述主控模塊、所述電機控制模塊、所述功率驅動模塊相連接，為整個控制器供電，供電電源為電池組；所述主控模塊與所述電機控制模塊相連接，用於整體控制；所述電機控制模塊與所述功率驅動模塊連接，用於控制功率驅動模塊按指令工作；所述電機參數識別模塊與所述主控模塊、所述電機控制模塊、所述功率驅動模塊相連接，用於識別電機參數並配置到所述所述電機控制模塊；所述功率驅動模塊與電機相連，用於驅動電機工作。
[0020]當電機控制器第一次連接電機，主控模塊給電機參數識別模塊發出自識別電機參數的指令，電機參數識別模塊控制功率驅動模塊來驅動電機按照特定要求運行，以測出所需參數，然後電機參數識別模塊將採集的電機參數發送給電機控制模塊，用於參數配置；其後便由主控模塊直接發送指令給電機控制模塊，電機控制模塊控制功率驅動模塊驅動電機正常運行，同時電機運行的電流、電壓、轉速等參數會反饋給主控模塊，以達到閉環控制。電機參數識別模塊具體工作方法如下:
[0021]本發明基於感應電機在同步旋轉正交坐標系中的電壓方程，可識別按轉子磁場定向的矢量控制算法所需的感應電機參數，包括定子電阻Rs、勵磁電感Lm、正交編碼器線數Qn、轉子勵磁時間常數?；，並自動配置到控制器主控模塊、功率驅動模塊中。
[0022]電機參數識別過程在同步旋轉正交坐標系中進行，將轉子磁場軸線定義為直軸(D軸)，超前D軸90°電角度為交軸(Q軸)；將感應電機控制器與感應電機相連接，並將控制器接通直流電源。[0023]1.給電機定子D軸加直流電流，電流大小為Isdref，直到系統達到穩定狀態。此時，定子D軸電流Isd已經穩定為電流基準Istof，並且定子Q軸電流Isq為零，電機靜止不動，此時感應電機在同步旋轉正交坐標系中的定子D軸電壓方程為:
[0024]Usd=Rs.Isd
[0025]根據控制器給出的定子D軸電壓Usd和定子D軸電流Isd可計算出電機定子電阻Rs:
【權利要求】
1.一種基於參數自學習的通用電機控制器，包括主控模塊、電源模塊、電機控制模塊、功率驅動模塊，所述電源模塊與所述主控模塊、所述電機控制模塊、所述功率驅動模塊相連接，所述主控模塊與所述電機控制模塊相連接，所述電機控制模塊與所述功率驅動模塊連接，其特徵在於:還包括電機參數識別模塊，與所述主控模塊、所述電機控制模塊、所述功率驅動模塊相連接用於識別電機參數並配置到所述電機控制模塊。
2.根據權利要求1所述的基於參數自學習的通用電機控制器，其特徵在於:所述通用電機控制器第一次連接電機時，先由電機參數識別模塊採集電機控制所需要的參數，並經行參數配置，然後控制器便能整車控制電機運行。
3.根據權利要求2所述的基於參數自學習的通用電機控制器，其特徵在於:所述通用電機控制器第一次自學習之後可以關閉電機參數識別模塊，也可以實時進行多次參數識別。
4.根據權利要求1所述的基於參數自學習的通用電機控制器，其特徵在於:所述電機參數包括:電機D軸等效電阻Rs、勵磁電感Lm、正交編碼器實際線數Qn、勵磁時間常數I；。
5.根據權利要求4所述的基於參數自學習的通用電機控制器，其特徵在於:所述電機D軸等效電阻Rs獲取方式為:將電機控制器與感應電機相連，給電機控制器通入直流電壓；將感應電機等效成DQ模型，測出D軸兩端電壓Usd、D軸電流Isd，計算出電機D軸等效電阻Rs。
6.根據權利要求4所述的基於參數自學習的通用電機控制器，其特徵在於:所述勵磁電感Lm獲取方式為:給定定子D軸電流並維持不變，使電機空載定速旋轉，由控制器測出電機定子Q軸電壓、定子D軸電流幅值和同步角頻率,計算出勵磁電感Lm。
7.根據權利要求4所述的基於參數自學習的通用電機控制器，其特徵在於:所述正交編碼器實際線數Qn獲取方式為:給定定子D軸電流和同步角頻率並維持不變，使電機空載定速旋轉，由電機極對數Pn，計算出正交編碼器實際線數Qn。
8.根據權利要求4所述的基於參數自學習的通用電機控制器，其特徵在於:所述勵磁時間常數I；獲取方式為:首先給定維持定子D軸電流和同步角頻率並維持不變；而後，將D軸電流由Istof階躍至O獲得等效勵磁電流衰減的時間常數，此常數即為勵磁時間常數I；。
【文檔編號】H02P21/00GK103840731SQ201410104963
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】趙雷, 李珉艤 申請人:天津市松正電動汽車技術股份有限公司