电机控制方法和装置、电子设备及存储介质与流程

    技术2025-12-22  17


    本申请涉及自动化控制,尤其涉及一种电机控制方法和装置、电子设备及存储介质。


    背景技术:

    1、目前,通常都是利用比例积分微分(proportional integral der ivativecontrol ler,pid)控制器对电机的反馈信号进行处理,从而达到电机运转数据与指令数据相同的目的,例如,通过对电机的输出电流进行处理,能够保证电机的转矩数据与上位机下达的转矩数据相同,但是在电机的外部负载发生变化时,电机的转速也会发生变化,进而导致电机的当前转速与电机的目标转速之间的误差逐渐增大,此时由于pid控制器的性能因素,导致pid控制器需要多次计算电机的转速误差,并将其转化为电流指令,再根据电流指令对电机进行控制的步骤,才能保证电机恢复稳定,需要消耗大量的时间,造成电机控制速度变慢,因此,如何提高电机控制的效率,成为了亟待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本申请实施例的主要目的在于提出一种电机控制方法和装置、电子设备及存储介质,旨在提高电机控制的效率。

    2、为实现上述目的,本申请实施例的第一方面提出了一种电机控制方法,所述方法包括:

    3、获取电机的电机参数,根据所述电机参数构建扩展负载观测器;

    4、获取所述电机的当前转速,根据所述当前转速及预设目标转速,得到增量转速;

    5、利用所述扩展负载观测器进行电流补偿值计算,得到所述电机的补偿电流;

    6、根据所述增量转速及所述补偿电流,计算所述电机的电流误差,得到误差电流;

    7、根据所述误差电流对所述电机进行转速控制。

    8、在一些实施例,所述根据所述电机参数构建扩展负载观测器,包括:

    9、获取所述电机的当前电流及外部转矩,其中,所述外部转矩是指所述电机承受的负载对所述电机施加的转矩;

    10、根据预设的目标电流、所述当前电流、所述外部转矩及所述电机参数,计算所述电机的扰动,得到扰动参数;

    11、根据所述电机参数及所述扰动参数,计算输入矩阵数据;

    12、根据预设的观测器带宽,计算增益矩阵数据;

    13、利用所述输入矩阵数据及所述增益矩阵数据,对预先构建的扩展负载观测器状态函数进行数据替换,得到目标观测器状态函数;

    14、根据所述目标观测器状态函数,构建所述扩展负载观测器。

    15、在一些实施例,所述根据预设的目标电流、所述当前电流、所述外部转矩及所述电机参数,计算所述电机的扰动,得到扰动参数,包括:

    16、对所述电机参数及所述目标电流进行乘积运算,得到目标转矩;

    17、对所述电机参数及所述当前电流进行乘积运算,得到实际转矩;

    18、计算所述目标转矩与所述实际转矩的差值,得到电机内扰参数;

    19、计算所述实际转矩与所述外部转矩的差值,得到电机外扰参数;

    20、根据所述电机内扰参数和所述电机外扰参数,得到所述扰动参数。

    21、在一些实施例,所述根据所述误差电流对所述电机进行转速控制,包括:

    22、对所述误差电流进行电流环运算,得到目标电压;

    23、对所述目标电压进行数据封装,得到电压指令,并利用所述电压指令对所述电机进行转速控制。

    24、在一些实施例,所述利用所述扩展负载观测器进行电流补偿值计算,得到所述电机的补偿电流,包括:

    25、根据预设的负载计算参数,利用所述扩展负载观测器进行负载估算,得到观测负载;

    26、根据所述观测负载及所述电机参数进行电流计算,得到所述补偿电流。

    27、在一些实施例,所述根据所述增量转速及所述补偿电流,计算所述电机的电流误差,得到误差电流,包括:

    28、对所述增量转速进行数据封装,得到转速指令;

    29、对所述转速指令进行控制算法处理,得到电流指令;

    30、根据所述电流指令,利用预设电流控制器生成增量电流;

    31、计算所述增量电流与所述补偿电流之间的差值,得到所述误差电流。

    32、在一些实施例,所述根据所述当前转速及预设目标转速,得到增量转速,包括:

    33、计算所述目标转速与所述当前转速的差值,得到误差转速;

    34、对所述误差转速进行比例微积分控制算法计算,得到所述增量转速。

    35、为实现上述目的,本申请实施例的第二方面提出了一种电机控制装置,所述装置包括:

    36、电机观测器构建模块,用于获取电机的电机参数,根据所述电机参数构建扩展负载观测器;

    37、电机增量转速计算模块,用于获取所述电机的当前转速,根据所述当前转速及预设目标转速,得到增量转速;

    38、电机补偿电流计算模块,用于利用所述扩展负载观测器进行电流补偿值计算,得到所述电机的补偿电流;

    39、电机误差电流计算模块,用于根据所述增量转速及所述补偿电流,计算所述电机的电流误差,得到误差电流;

    40、电机转速控制模块,用于根据所述误差电流对所述电机进行转速控制。

    41、为实现上述目的,本申请实施例的第三方面提出了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法。

    42、为实现上述目的,本申请实施例的第四方面提出了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。

    43、本申请提出的电机控制方法和装置、电子设备及存储介质,其通过构建扩展负载观测器,能够计算电机外部负载发生变化时,电机所需要进行补偿的电流,再通过补偿电流,减少电机需要增加或者减少的电流的大小,从而减少电机达到目标转速的时间,提高了电机的控制效率,除此之外,扩展负载观测器还能够对电机的外部负载进行实时监测,当电机外部负载发生变化时,能够实现快速响应,从而加快电机恢复目标转速的速度,提高了电机的控制效率。



    技术特征:

    1.一种电机控制方法,其特征在于,应用于电机控制系统,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电机参数构建扩展负载观测器,包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设的目标电流、所述当前电流、所述外部转矩及所述电机参数,计算所述电机的扰动,得到扰动参数,包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述误差电流对所述电机进行转速控制,包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述扩展负载观测器进行电流补偿值计算,得到所述电机的补偿电流,包括:

    6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述增量转速及所述补偿电流,计算所述电机的电流误差,得到误差电流,包括:

    7.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前转速及预设目标转速,得到增量转速,包括:

    8.一种电机控制装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的电机控制方法。

    10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的电机控制方法。


    技术总结
    本申请实施例提供了一种电机控制方法和装置、电子设备及存储介质,属于自动化控制技术领域。该方法包括:获取电机的电机参数,根据所述电机参数构建扩展负载观测器;获取所述电机的当前转速,根据所述当前转速及预设目标转速,得到增量转速;利用所述扩展负载观测器进行电流补偿值计算,得到所述电机的补偿电流;根据所述增量转速及所述补偿电流,计算所述电机的电流误差,得到误差电流;根据所述误差电流对所述电机进行转速控制。本申请实施例能够提高电机控制的效率。

    技术研发人员:周兴鹏,卢红星
    受保护的技术使用者:苏州纵苇科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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