CN108039845A - 一种电机速度控制方法、装置及*** - Google Patents

一种电机速度控制方法、装置及*** Download PDF

Info

Publication number
CN108039845A
CN108039845A CN201711405764.9A CN201711405764A CN108039845A CN 108039845 A CN108039845 A CN 108039845A CN 201711405764 A CN201711405764 A CN 201711405764A CN 108039845 A CN108039845 A CN 108039845A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
speed
electric current
corrected
correction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201711405764.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张振东
姜润强
王洪宣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN201711405764.9A priority Critical patent/CN108039845A/zh
Publication of CN108039845A publication Critical patent/CN108039845A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/05—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2205/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the control loops
    • H02P2205/07—Speed loop, i.e. comparison of the motor speed with a speed reference

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电机速度控制方法、装置及***，通过当对电机转速进行校正后，同时通过当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，从而实现对电机转速的校正，本方案通过对电流进行校正，实现了对电机力矩的校正，从而克服了现有技术中电机力矩波动对光电伺服***的影响，解决了现有技术中***的精度和平稳性的问题。

Description

一种电机速度控制方法、装置及***
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其涉及一种电机速度控制方法、装置及***。
背景技术
由于直流力矩电机具有响应时间快、加载能力强、力矩系数大的特点，其在光电伺服***中得到了日益广泛的应用。力矩电机与负载直接耦合的方式可以增加***带宽，加快响应速度，但是也会把电机的力矩波动传递到***中，对低速平稳性的影响尤为突出。
经典控制方法易于工程实现，直接将速度回路控制对象简化为二个一阶惯性环节和一个震荡环节串联，但是，其对扰动量的抑制考虑不足，导致在实际应用中光电伺服***易受到扰动的干扰，尤其是电机的力矩波动对光电伺服***的干扰，很难满足高精度低速伺服***对精度和平稳性的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电机速度控制方法、装置及***，以解决现有技术中由于电机的力矩波动对光电伺服***的干扰，导致***的精度和平稳性降低的问题，其具体方案如下：
一种电机速度控制方法，包括：
当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对所述电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量；
根据所述速度控制器的输出量确定预定电流；
当检测到电机的检测电流与所述预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对所述电机的检测电流进行校正，确定所述电机的电枢电压；
根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速。
进一步的，检测电机转速，包括：
确定电机的位置信号；
对所述位置信号进行差分处理，确定所述电机转速。
进一步的，所述根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速，包括：
根据所述电机的电枢电压确定所述电机的电枢电流；
根据所述电机的电枢电流确定所述电机的反电势；
根据所述电机的反电势确定所述电机的校正转速。
进一步的，还包括：
将所述电机的电枢电流调整为PWM信号；
将所述PWM信号进行隔离后发送至所述电机，使所述电机进行转速的调整。
一种电机速度控制装置，包括：速度校正单元，第一确定单元，电流校正单元及第二确定单元，其中：
所述速度校正单元用于当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对所述电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量；
所述第一确定单元用于根据所述速度控制器的输出量确定预定电流；
所述电流校正单元用于当检测到电机的检测电流与所述预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对所述电机的检测电流进行校正，确定所述电机的电枢电压；
所述第二确定单元用于根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速。
进一步的，还包括：速度检测单元，其中：
所述速度检测单元用于确定电机的位置信号，对所述位置信号进行差分处理，确定所述电机转速。
进一步的，所述第二确定单元用于：
根据所述电机的电枢电压确定所述电机的电枢电流，根据所述电机的电枢电流确定所述电机的反电势，根据所述电机的反电势确定所述电机的校正转速。
进一步的，还包括：发送单元，其中：
所述发送单元用于将所述电机的电枢电流调整为PWM信号，将所述PWM信号进行隔离后发送至所述电机，使所述电机进行转速的调整。
一种电机速度控制***，包括：控制器及驱动器，其中：
所述控制器用于检测电机转速，当检测到所述电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对所述电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量，根据所述速度控制器的输出量确定预定电流，当通过驱动器检测到的电机的检测电流与所述预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对所述电机的检测电流进行校正，确定所述电机的电枢电压，根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速，并通过所述驱动器发送至所述电机。
从上述技术方案可以看出，本申请公开的电机速度控制方法、装置及***，通过当对电机转速进行校正后，同时通过当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，从而实现对电机转速的校正，本方案通过对电流校正进行校正，实现了对力矩的校正，从而克服了现有技术中电机的力矩波动对光电伺服***的影响，解决了现有技术中***的精度和平稳性的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种电机速度控制方法的流程图；
图2为本发明实施例公开的一种电机速度控制方法所基于的原理结构图；
图3为本发明实施例公开的一种电机速度控制方法所基于的数学模型；
图4为本发明实施例公开的一种电机速度控制装置的结构示意图；
图5为本发明实施例公开的一种电机速度控制***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种电机速度控制方法，其流程图如图1所示，包括：
步骤S11、当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量；
力矩电机与负载直接耦合的方式可以增加光电伺服***的带宽，加快响应速度，但是会把电机的力矩波动传递到光电伺服***中，对***的低速平稳性的影响尤为突出。
本实施例为了解决这一问题，首先设置速度环对电机的转速进行校正。
通过圆光栅检测电机的位置信号，对位置信号进行差分处理可以得到速度信号，该速度信号即为检测得到的电机的转速。
其中，圆光栅可以为：RENISHAW公司生产的圆光栅，也可以为其他公司生产的圆光栅，在此不做具体限定。
其中，第一预定范围可以为：一个具体的数值，如：0，或其他具体数值。
当第一预定范围为0时，即电机转速需要与预定速度相同，只要其不同，即需要对电机转速进行校正，只有在电机转速与预定速度相同的数值相同时，才无需对电机转速进行校正；
当第一预定范围为其他数值时，该第一预定范围包括一个最小值和一个最大值，如：[-2，+2]，即只要电机转速与预定转速之间的差值为大于-2，且小于+2的值，则无需对电机转速进行校正，否则，需要对电机转速进行校正。
对电机转速进行校正，可以具体为：将电机转速调整为与预定速度相同的数值，也可以为：将电机转速调整为与预定速度之间的偏差小于某一预定误差值。
在对电机转速进行校正后，得到一个输出值，该输出值即为速度控制器的输出量，该速度控制器的输出量并非电机的转速，其还需要经过电流环的控制后，才可以输出为电机的转速。
步骤S12、根据速度控制器的输出量确定预定电流；
具体的，预设速度给定值，将速度控制器的输出量，即速度反馈值与速度给定值进行比较，得到速度误差值，将速度误差值送入速度校正函数进行计算，得到电流给定值，即预定电流。
步骤S13、当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，确定电机的电枢电压；
对电机的电枢电流进行检测，该检测得到的值即为电机的检测电流。
具体的，通过霍尔传感器对电机的电枢电流进行检测，其中，霍尔传感器可以具体为：LTSR15-NP，其可以具体为LEM公司生产的霍尔传感器，也可以为其他公司生产的霍尔传感器，在此不做具体限定。
通过霍尔传感器检测到电机的电枢电流后，将其发送至模数转换模块，进行模数转换，之后进行电流信号的采集及滤波，在经过电流信号的采集及滤波后，才进行电流环的校正。
其中，模数转换模块可以具体为：AD7656。
其中，第二预定范围可以为：一个具体的数值，如：0，或其他具体数值。
当第二预定范围为0时，即检测电流需要与预定电流相同，只要其不同，即需要对检测电流进行校正，只有在检测电流与预定电流相同的数值相同时，才无需对检测电流进行校正；
当第二预定范围为其他数值时，该第二预定范围包括一个最小值和一个最大值，如：[-2，+2]，即只要检测电流与预定电流之间的差值为大于-2，且小于+2的值，则无需对检测电流进行校正，否则，需要对检测电流进行校正。
对检测电流进行校正，可以具体为：将检测电流调整为与预定电流相同的数值，也可以为：将检测电流调整为与预定电流之间的偏差小于某一预定误差值。
步骤S14、根据电机的电枢电压确定电机的校正转速。
具体的，根据电机的电枢电压确定电机的电枢电流，根据电机的电枢电流确定电机的反电势，根据电机的反电势确定电机的校正转速。
在根据电机的电枢电压确定电机的电枢电流之后，可以通过将电机的电枢电流调整为PWM信号，将PWM信号进行隔离之后经过电机驱动信号，在从电机驱动芯片将该电枢电流信号发送至电机的过程中，由霍尔传感器进行电枢电流的采集，从而实现电流环的控制。
在将校正转速发送至电机的过程中，由圆光栅采集该转速信号，从而实现速度环的控制。
其中，本实施例所公开的电机速度控制方法所基于的原理结构图如图2所示，包括：
圆光栅21，DSP芯片22，FPGA23，模数转换模块24，磁耦隔离元件25，功率模块26，霍尔传感器27。
其中，圆光栅21进行位置信号的采集，DSP芯片22用于实现速度校正、电流校正及PWM信号产生等功能，FPGA用于实现电流信号采集及滤波功能，磁耦隔离元件25用于实现PWM信号隔离，功率模块26用于实现电机驱动。
其中，DSP芯片可以具体为：采用具有浮点运算能力的DSP芯片TMS28335，磁耦隔离元件可以具体为：ISO7240，功率模块可以具体为：DRV8332。
进一步的，圆光栅21，DSP芯片22，FPGA23，模数转换模块24可以设置于控制板上，作为控制器使用，磁耦隔离元件25，功率模块26，霍尔传感器27可以设置于驱动板上，作为驱动器使用。
具体的，本实施例公开的电机速度控制方法所基于的数学模型如图3所示，其中，Uv(S)为预定速度，Gv(S)为速度环校正环节，Ua(S)为速度控制器的输出量，Ga(S)为电流环校正环节，Ud0(S)为电机的电枢电压，Ia(S)为电机的电枢电流，E(S)为电机的反电势，n(S)为电机的转速，G0(S)为控制***的机械谐振环节，R为电枢回路的总电阻，Ta＝L/R为电枢回路的电磁时间常数，L为电枢电感，Cε为电机的反电势***，Tm为电机机械时间常数。
本实施例公开的电机速度控制方法，通过当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量，根据速度控制器的输出量确定预定电流，当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，确定电机的电枢电压，根据电机的电枢电压确定电机的校正转速。本方案通过当对电机转速进行校正后，同时通过当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，从而实现对电机转速的校正，本方案通过对电流进行校正，实现了对电机力矩的校正，从而克服了现有技术中电机的力矩波动对光电伺服***的影响，解决了现有技术中***的精度和平稳性的问题。
本实施例公开了一种电机速度控制装置，其结构示意图如图4所示，包括：
速度校正单元41，第一确定单元42，电流校正单元43及第二确定单元44。
其中，速度校正单元41用于当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量；
力矩电机与负载直接耦合的方式可以增加光电伺服***的带宽，加快响应速度，但是会把电机的力矩波动传递到光电伺服***中，对***的低速平稳性的影响尤为突出。
本实施例为了解决这一问题，首先设置速度环对电机的转速进行校正。
本实施例公开的电机速度控制装置，还可以包括：速度检测单元，其中：
速度检测单元用于确定电机的位置信号，对位置信号进行差分处理，确定电机转速。
具体的，通过圆光栅检测电机的位置信号，对位置信号进行差分处理可以得到速度信号，该速度信号即为检测得到的电机的转速。
其中，圆光栅可以为：RENISHAW公司生产的圆光栅，也可以为其他公司生产的圆光栅，在此不做具体限定。
其中，第一预定范围可以为：一个具体的数值，如：0，或其他具体数值。
当第一预定范围为0时，即电机转速需要与预定速度相同，只要其不同，即需要对电机转速进行校正，只有在电机转速与预定速度相同的数值相同时，才无需对电机转速进行校正；
当第一预定范围为其他数值时，该第一预定范围包括一个最小值和一个最大值，如：[-2，+2]，即只要电机转速与预定转速之间的差值为大于-2，且小于+2的值，则无需对电机转速进行校正，否则，需要对电机转速进行校正。
对电机转速进行校正，可以具体为：将电机转速调整为与预定速度相同的数值，也可以为：将电机转速调整为与预定速度之间的偏差小于某一预定误差值。
在对电机转速进行校正后，得到一个输出值，该输出值即为速度控制器的输出量，该速度控制器的输出量并非电机的转速，其还需要经过电流环的控制后，才可以输出为电机的转速。
第一确定单元42用于根据速度控制器的输出量确定预定电流；
具体的，预设速度给定值，将速度控制器的输出量，即速度反馈值与速度给定值进行比较，得到速度误差值，将速度误差值送入速度校正函数进行计算，得到电流给定值，即预定电流。
电流校正单元43用于当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，确定电机的电枢电压；
对电机的电枢电流进行检测，该检测得到的值即为电机的检测电流。
具体的，通过霍尔传感器对电机的电枢电流进行检测，其中，霍尔传感器可以具体为：LTSR15-NP，其可以具体为LEM公司生产的霍尔传感器，也可以为其他公司生产的霍尔传感器，在此不做具体限定。
通过霍尔传感器检测到电机的电枢电流后，将其发送至模数转换模块，进行模数转换，之后进行电流信号的采集及滤波，在经过电流信号的采集及滤波后，才进行电流环的校正。
其中，模数转换模块可以具体为：AD7656。
其中，第二预定范围可以为：一个具体的数值，如：0，或其他具体数值。
当第二预定范围为0时，即检测电流需要与预定电流相同，只要其不同，即需要对检测电流进行校正，只有在检测电流与预定电流相同的数值相同时，才无需对检测电流进行校正；
当第二预定范围为其他数值时，该第二预定范围包括一个最小值和一个最大值，如：[-2，+2]，即只要检测电流与预定电流之间的差值为大于-2，且小于+2的值，则无需对检测电流进行校正，否则，需要对检测电流进行校正。
对检测电流进行校正，可以具体为：将检测电流调整为与预定电流相同的数值，也可以为：将检测电流调整为与预定电流之间的偏差小于某一预定误差值。
第二确定单元44用于根据电机的电枢电压确定电机的校正转速。
具体的，根据电机的电枢电压确定电机的电枢电流，根据电机的电枢电流确定电机的反电势，根据电机的反电势确定电机的校正转速。
还可以包括：发送单元，发送单元用于将电机的校正转速电枢电流调整为PWM信号，将PWM信号进行隔离后发送至电机，使电机进行转速的调整。
其中，发送单元可以为：电机速度控制装置所包括的发送单元，发送单元也可以为：第二确定单元的子单元。
在根据电机的电枢电压确定电机的电枢电流之后，可以通过将电机的电枢电流调整为PWM信号，将PWM信号进行隔离之后经过电机驱动信号，在从电机驱动芯片将该电枢电流信号发送至电机的过程中，由霍尔传感器进行电枢电流的采集，从而实现电流环的控制。
在将校正转速发送至电机的过程中，由圆光栅采集该转速信号，从而实现速度环的控制。
其中，本实施例所公开的电机速度控制装置所基于的原理结构图如图2所示，包括：
圆光栅21，DSP芯片22，FPGA23，模数转换模块24，磁耦隔离元件25，功率模块26，霍尔传感器27。
其中，圆光栅21进行位置信号的采集，DSP芯片22用于实现速度校正、电流校正及PWM信号产生等功能，FPGA用于实现电流信号采集及滤波功能，磁耦隔离元件25用于实现PWM信号隔离，功率模块26用于实现电机驱动。
其中，DSP芯片可以具体为：采用具有浮点运算能力的DSP芯片TMS28335，磁耦隔离元件可以具体为：ISO7240，功率模块可以具体为：DRV8332。
进一步的，圆光栅21，DSP芯片22，FPGA23，模数转换模块24可以设置于控制板上，作为控制器使用，磁耦隔离元件25，功率模块26，霍尔传感器27可以设置于驱动板上，作为驱动器使用。
具体的，本实施例公开的电机速度控制装置所基于的数学模型如图3所示，其中，Uv(S)为预定速度，Gv(S)为速度环校正环节，Ua(S)为速度控制器的输出量，Ga(S)为电流环校正环节，Ud0(S)为电机的电枢电压，Ia(S)为电机的电枢电流，E(S)为电机的反电势，n(S)为电机的转速，G0(S)为控制***的机械谐振环节，R为电枢回路的总电阻，Ta＝L/R为电枢回路的电磁时间常数，L为电枢电感，Cε为电机的反电势***，Tm为电机机械时间常数。
本实施例公开的电机速度控制装置，通过当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量，根据速度控制器的输出量确定预定电流，当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，确定电机的电枢电压，根据电机的电枢电压确定电机的校正转速。本方案通过当对电机转速进行校正后，同时通过当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，从而实现对电机转速的校正，本方案通过对电流进行校正，实现了对电机力矩的校正，从而克服了现有技术中电机的力矩波动对光电伺服***的影响，解决了现有技术中***的精度和平稳性的问题。
本实施例公开了一种电机速度控制***，其结构示意图如图5所示，包括：
控制器51及驱动器52，其中：
控制器51用于检测电机转速，当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量，根据速度控制器的输出量确定预定电流，当通过驱动器52检测到的电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，确定电机的电枢电压，根据电机的电枢电压确定电机的校正转速，并通过驱动器52发送至所述电机。
本实施例所公开的电机速度控制***所基于的原理结构图如图2所示，包括：
圆光栅21，DSP芯片22，FPGA23，模数转换模块24，磁耦隔离元件25，功率模块26，霍尔传感器27。
其中，圆光栅21进行位置信号的采集，DSP芯片22用于实现速度校正、电流校正及PWM信号产生等功能，FPGA用于实现电流信号采集及滤波功能，磁耦隔离元件25用于实现PWM信号隔离，功率模块26用于实现电机驱动。
其中，DSP芯片可以具体为：采用具有浮点运算能力的DSP芯片TMS28335，磁耦隔离元件可以具体为：ISO7240，功率模块可以具体为：DRV8332。
进一步的，圆光栅21，DSP芯片22，FPGA23，模数转换模块24可以设置于控制板上，作为控制器使用，磁耦隔离元件25，功率模块26，霍尔传感器27可以设置于驱动板上，作为驱动器使用。
力矩电机与负载直接耦合的方式可以增加光电伺服***的带宽，加快响应速度，但是会把电机的力矩波动传递到光电伺服***中，对***的低速平稳性的影响尤为突出。
本实施例为了解决这一问题，首先设置速度环对电机的转速进行校正。
通过圆光栅检测电机的位置信号，对位置信号进行差分处理可以得到速度信号，该速度信号即为检测得到的电机的转速。
其中，圆光栅可以为：RENISHAW公司生产的圆光栅，也可以为其他公司生产的圆光栅，在此不做具体限定。
其中，第一预定范围可以为：一个具体的数值，如：0，或其他具体数值。
当第一预定范围为0时，即电机转速需要与预定速度相同，只要其不同，即需要对电机转速进行校正，只有在电机转速与预定速度相同的数值相同时，才无需对电机转速进行校正；
当第一预定范围为其他数值时，该第一预定范围包括一个最小值和一个最大值，如：[-2，+2]，即只要电机转速与预定转速之间的差值为大于-2，且小于+2的值，则无需对电机转速进行校正，否则，需要对电机转速进行校正。
对电机转速进行校正，可以具体为：将电机转速调整为与预定速度相同的数值，也可以为：将电机转速调整为与预定速度之间的偏差小于某一预定误差值。
在对电机转速进行校正后，得到一个输出值，该输出值即为速度控制器的输出量，该速度控制器的输出量并非电机的转速，其还需要经过电流环的控制后，才可以输出为电机的转速。
对电机的电枢电流进行检测，该检测得到的值即为电机的检测电流。
具体的，通过霍尔传感器对电机的电枢电流进行检测，其中，霍尔传感器可以具体为：LTSR15-NP，其可以具体为LEM公司生产的霍尔传感器，也可以为其他公司生产的霍尔传感器，在此不做具体限定。
通过霍尔传感器检测到电机的电枢电流后，将其发送至模数转换模块，进行模数转换，之后进行电流信号的采集及滤波，在经过电流信号的采集及滤波后，才进行电流环的校正。
其中，模数转换模块可以具体为：AD7656。
其中，第二预定范围可以为：一个具体的数值，如：0，或其他具体数值。
当第二预定范围为0时，即检测电流需要与预定电流相同，只要其不同，即需要对检测电流进行校正，只有在检测电流与预定电流相同的数值相同时，才无需对检测电流进行校正；
当第二预定范围为其他数值时，该第二预定范围包括一个最小值和一个最大值，如：[-2，+2]，即只要检测电流与预定电流之间的差值为大于-2，且小于+2的值，则无需对检测电流进行校正，否则，需要对检测电流进行校正。
对检测电流进行校正，可以具体为：将检测电流调整为与预定电流相同的数值，也可以为：将检测电流调整为与预定电流之间的偏差小于某一预定误差值。
具体的，根据电机的电枢电压确定电机的电枢电流，根据电机的电枢电流确定电机的反电势，根据电机的反电势确定电机的校正转速。
在根据电机的电枢电压确定电机的电枢电流之后，可以通过将电机的电枢电流调整为PWM信号，将PWM信号进行隔离之后经过电机驱动信号，在从电机驱动芯片将该电枢电流信号发送至电机的过程中，由霍尔传感器进行电枢电流的采集，从而实现电流环的控制。
在将校正转速发送至电机的过程中，由圆光栅采集该转速信号，从而实现速度环的控制。
具体的，本实施例公开的电机速度控制***所基于的数学模型如图3所示，其中，Uv(S)为预定速度，Gv(S)为速度环校正环节，Ua(S)为速度控制器的输出量，Ga(S)为电流环校正环节，Ud0(S)为电机的电枢电压，Ia(S)为电机的电枢电流，E(S)为电机的反电势，n(S)为电机的转速，G0(S)为控制***的机械谐振环节，R为电枢回路的总电阻，Ta＝L/R为电枢回路的电磁时间常数，L为电枢电感，Cε为电机的反电势***，Tm为电机机械时间常数。
本实施例公开的电机速度控制***，通过当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量，根据速度控制器的输出量确定预定电流，当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，确定电机的电枢电压，根据电机的电枢电压确定电机的校正转速。本方案通过当对电机转速进行校正后，同时通过当检测到电机的检测电流与预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对电机的检测电流进行校正，从而实现对电机转速的校正，本方案通过对电流进行校正，实现了对电机力矩的校正，从而克服了现有技术中电机的力矩波动对光电伺服***的影响，解决了现有技术中***的精度和平稳性的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种电机速度控制方法，其特征在于，包括：
当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对所述电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量；
根据所述速度控制器的输出量确定预定电流；
当检测到电机的检测电流与所述预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对所述电机的检测电流进行校正，确定所述电机的电枢电压；
根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测电机转速，包括：
确定电机的位置信号；
对所述位置信号进行差分处理，确定所述电机转速。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速，包括：
根据所述电机的电枢电压确定所述电机的电枢电流；
根据所述电机的电枢电流确定所述电机的反电势；
根据所述电机的反电势确定所述电机的校正转速。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述电机的电枢电流调整为PWM信号；
将所述PWM信号进行隔离后发送至所述电机，使所述电机进行转速的调整。
5.一种电机速度控制装置，其特征在于，包括：速度校正单元，第一确定单元，电流校正单元及第二确定单元，其中：
所述速度校正单元用于当检测到电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对所述电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量；
所述第一确定单元用于根据所述速度控制器的输出量确定预定电流；
所述电流校正单元用于当检测到电机的检测电流与所述预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对所述电机的检测电流进行校正，确定所述电机的电枢电压；
所述第二确定单元用于根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：速度检测单元，其中：
所述速度检测单元用于确定电机的位置信号，对所述位置信号进行差分处理，确定所述电机转速。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元用于：
根据所述电机的电枢电压确定所述电机的电枢电流，根据所述电机的电枢电流确定所述电机的反电势，根据所述电机的反电势确定所述电机的校正转速。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：发送单元，其中：
所述发送单元用于将所述电机的校正转速电枢电流调整为PWM信号，将所述PWM信号进行隔离后发送至所述电机，使所述电机进行转速的调整。
9.一种电机速度控制***，其特征在于，包括：控制器及驱动器，其中：
所述控制器用于检测电机转速，当检测到所述电机转速与预定速度之间的偏差量达到第一预定范围时，对所述电机转速进行校正，确定速度控制器的输出量，根据所述速度控制器的输出量确定预定电流，当通过驱动器检测到的电机的检测电流与所述预定电流之间的偏差量达到第二预定范围时，对所述电机的检测电流进行校正，确定所述电机的电枢电压，根据所述电机的电枢电压确定电机的校正转速，并通过所述驱动器发送至所述电机。
CN201711405764.9A 2017-12-22 2017-12-22 一种电机速度控制方法、装置及*** Withdrawn CN108039845A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711405764.9A CN108039845A (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种电机速度控制方法、装置及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711405764.9A CN108039845A (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种电机速度控制方法、装置及***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108039845A true CN108039845A (zh) 2018-05-15

Family

ID=62100717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711405764.9A Withdrawn CN108039845A (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种电机速度控制方法、装置及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108039845A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478279A (zh) * 2008-10-21 2009-07-08 北京华凯汇信息科技有限公司 一种直流电机驱动器及驱动方法
CN102176652A (zh) * 2011-03-11 2011-09-07 易泰帝传动技术(烟台)有限公司 一种直流调速器电流控制方法
CN104753439A (zh) * 2015-03-26 2015-07-01 苏州工业职业技术学院 一种电机的pid智能调速方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478279A (zh) * 2008-10-21 2009-07-08 北京华凯汇信息科技有限公司 一种直流电机驱动器及驱动方法
CN102176652A (zh) * 2011-03-11 2011-09-07 易泰帝传动技术(烟台)有限公司 一种直流调速器电流控制方法
CN104753439A (zh) * 2015-03-26 2015-07-01 苏州工业职业技术学院 一种电机的pid智能调速方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈健 等: "基于DSP+FPGA的直流伺服***电流环", 《化工自动化及仪表》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102624324B (zh) 驱动故障保护
JP6344307B2 (ja) センサ装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
CN105492869A (zh) 旋转编码器
CN101127502A (zh) 无刷电机的驱动装置和无刷电机的启动方法及无刷电机的转子停止位置检测方法
CN103178767B (zh) 永磁电机低速补偿方法及装置
US8654498B2 (en) Electromechanical device, movable body, robot, method of measuring temperature of electromechanical device
CN104242246B (zh) 一种基于电流跟踪的直流有刷电机堵转保护装置及方法
US20110169442A1 (en) Drive apparatus for stepping motor
JP5917294B2 (ja) モータ駆動回路
CN103339850B (zh) 电动机控制电路
JP2009261041A (ja) 同期モータおよび同期モータの制御方法
CN104734580A (zh) 无刷电机的双余度控制***及方法
CN102969970B (zh) 电机效率跟踪驱动***及其驱动方法
CN106712594A (zh) 一种电动机控制***的电机驱动器
CN102288865A (zh) 一种输配电线路短路接地故障检测方法及检测设备
CN101359889A (zh) 一种开关磁阻电机的旋转位置控制方法和控制装置
CN104426439A (zh) 用于监测电机的旋转位置的方法和设备
CN108039845A (zh) 一种电机速度控制方法、装置及***
CN105207543A (zh) 无刷直流电机的模拟闭环调速装置及其方法
CN109338607A (zh) 一种缝纫机的电机重载控制方法、装置、介质、设备
US7282888B2 (en) AC fan motor driving circuit having detecting current wave capability
CN105553357A (zh) 一种固定占空比步进电机恒流驱动***及方法
CN105429554B (zh) 一种抽油机用开关磁阻驱动***的控制方法
CN100408982C (zh) 确定泵中的液力流率的方法和装置
CN102403937A (zh) 永磁同步电机中齿槽力矩的测量及抑制***与实现方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180515