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。
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。
