CN116743032A - 驱动器控制方法、控制器、伺服驱动器和伺服驱动*** - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种驱动器控制方法、控制器、伺服驱动器和伺服驱动***,属于驱动器领域;其方法包括根据电气参数中的温度临界值和工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数;根据所述工作目标参数中的运行模式,确定运行条件;根据运行条件与间歇工作参数之间的匹配关系,更新所述间歇工作参数和实际电流参数,以得到实际工作参数;控制所述驱动器以所述实际工作参数间歇式运行。采用间歇式运行的方式使驱动器能够在过载状态下多次运行,使驱动器能够提供更高的加工质量,且对于需要大电流环境运行时,无需更换更大功率的驱动器,节省成本和时间的同时,充分发挥了驱动器的性能。
Description
技术领域
本申请涉及驱动器领域,具体而言,涉及一种驱动器控制方法、控制器、伺服驱动器和伺服驱动***。
背景技术
随着工业自动化水平的迅速提高,伺服驱动器的应用日益广泛。用户对伺服驱动器的性能要求也日益增高。伺服***是使物体的位置、方位、状态等输出被控量,能够跟随输入目标值(或给定值)的任意变化而变化的自动控制***,是由运动控制器、伺服驱动器、伺服电机组成的。伺服驱动器一般包含整流模块、储能电容、逆变模块等。
伺服驱动器被广泛的应用在工业领域中,目前现有的驱动器均可以过载运行一段时间,但无论是过载程度还是过载运行的时间均受到较大的限制,使驱动器的性能受到限制。
发明内容
本申请提供了一种驱动器控制方法、控制器、伺服驱动器和伺服驱动***,以至少解决充分发挥驱动器性能的技术问题。
根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种驱动器控制方法,包括:
获取驱动器的电气参数和工作目标参数,其中,所述工作目标参数用于表征所述驱动器的工作要求;
根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数,其中,所述温度临界值为所述驱动器中功率器件的最大承受温度;
根据所述工作目标参数中的运行模式,确定运行条件;
根据所述运行条件与所述间歇工作参数之间的匹配关系,将所述间歇M230111CNI-ZLSQ20231125
工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数或更新所述间歇工作参数和实际电流参数,以得到实际工作参数;
控制所述驱动器以所述实际工作参数间歇式运行。
可选地,所述根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数,包括:
将所述驱动器输出的实际电流的值增大至所述电流相关参数中的电流目标参数,并在增大过程中,监测所述驱动器中功率器件的实际温度与所述温度临界值之间的关系,在所述实际温度达到所述温度临界值后,减小所述电流目标参数,以使所述实际电流的值达到所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值;
在所述实际电流增大至所述电流目标参数后,计算所述实际温度达到所述温度临界值所用时间,得到所述间歇工作参数中的单次工作时间;
降低所述实际电流,计算所述实际温度达到所述电气参数中的工作温度值所用时间,得到所述间歇工作参数中的单次缓冲时间;
根据所述单次工作时间和所述时间相关参数中的工作时间目标参数,确定所述间歇工作参数中的工作次数;
将所述实际电流的值确定为所述实际电流参数。
可选地,所述将所述驱动器输出的实际电流的值增大至所述电流目标参数,并在增大过程中,监测所述驱动器中功率器件的实际温度与所述温度临界值之间的关系,在所述实际温度达到所述温度临界值后,减小所述电流目标参数,以使所述实际电流的值达到所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值,包括:
控制所述实际电流以所述电流相关参数中的电流斜率参数的速度增大;
在增大至所述电流目标参数的过程中,如果所述实际温度先达到所述温度临界值,则按照预设的第一幅度减小所述电流目标参数,直至所述实际电流达到减小后的所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值。
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可选地,所述根据所述运行条件与所述间歇工作参数之间的匹配关系,将所述间歇工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数或更新所述间歇工作参数和实际电流参数,以得到实际工作参数,包括:
根据所述间歇工作参数确定所述驱动器的实际运行总时间;
当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间小于所述电流相关参数中的目标总时间参数,或所述实际运行总时间大于所述电流相关参数中的总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,其中,所述目标总时间参数小于所述总时间上限参数;
利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,直到所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数;
若所述实际运行总时间不大于所述总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数;
当所述运行模式为时间模式时,若所述实际运行总时间大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,减小所述电流目标参数;
利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,直到所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数;
若所述实际运行总时间不大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数。
可选地,所述当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间小于所述电流相关参数中的目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,包括:
按照预设的第二幅度增大所述电流目标参数;
所述当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间大于所述M230111CNI-ZLSQ20231125
电流相关参数中的总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,包括:
按照预设的第三幅度减小所述电流目标参数;
所述当所述运行模式为时间模式时,若所述实际运行总时间大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,减小所述电流目标参数,包括:
按照预设的第四幅度减小所述电流目标参数。
可选地,所述方法还包括:
在所述根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数时,预设有用于减小所述电流相关参数中的电流目标参数的第一幅度;
所述第一幅度大于所述第二幅度、第三幅度和第四幅度。
可选地,所述利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,包括:
跳转至步骤根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数。
根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种控制器,采用上述第一方面所述的驱动器控制方法。
根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种伺服驱动器,包括功率器件和上述第二方面所述的控制器。
可选地,所述功率器件用于控制输出电流,所述功率器件为IGBT或碳化硅。
根据本申请实施例的第四个方面,提供了一种伺服驱动***,包括负载、计时器、电流检测器、温度检测器、交互器和上述第三方面所述的伺服驱动器;
所述负载、计时器、电流检测器、温度检测器和交互器均与所述伺服驱动器中的控制器连接;
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所述交互器用于将外部指令传输给控制器,以使所述控制器获得电气参数和/或工作目标参数中的至少一种参数;
所述计时器用于接收所述控制器传输的计时指令进行计时,并将计时时间反馈给所述控制器;
所述电流检测器用于检测所述伺服驱动器的输出电流,并将所述输出电流传输给所述控制器;
所述温度检测器用于检测所述伺服驱动器中的功率器件的温度,并将所述温度传输给所述控制器;
所述负载为电机,用于接收所述控制器的控制指令。
在本申请实施例中,通过监测温度临界值,计算驱动器在实际使用过程中能够承受的过载运行的间歇工作参数,采用间歇式运行的方式使驱动器能够在过载状态下多次运行,使驱动器能够提供更高的加工质量,且对于需要大电流环境运行时,无需更换更大功率的驱动器,节省成本和时间的同时,充分发挥了驱动器的性能。
附图说明
图1是本申请实施例的一种驱动器控制方法的流程图。
图2是本申请实施例的一种驱动器控制方法的另一流程图。
图3是本申请实施例的一种驱动器控制方法的流程框架图。
图4是本申请实施例的一种伺服驱动***的架构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语M230111CNI-ZLSQ20231125
“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请实施例,提供了一种驱动器控制方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S101,获取驱动器的电气参数和工作目标参数。
其中,工作目标参数用于表征所述驱动器的工作要求。在一实施例中,驱动器内包含有多种电路,例如整流电路、储能电路和逆变电路等,本实施例对驱动器的具体结构不作限定,但驱动器中至少应包含功率器件,例如三极管、mos管或者IGBT等。电气参数指驱动器中功率器件的参数,可以是功率器件的额定功率、额定电压等工作时的额定参数,也可以是功率器件的最大功率、最大电压等工作时的上限参数,还可以是功率器件的工作温度、最大承受温度等物理参数。
在本实施例中,驱动器的电气参数至少包括功率器件的温度临界值和工作温度值;其中,温度临界值表示功率器件可承受的最高温度,当功率器件超过温度临界值时,则有烧坏的风险;工作温度值表示功率器件开始工作时的温度,当功率器件温度降到工作温度值以下时,则驱动器可以继续给电流工作。
工作目标参数指驱动器工作时的相关参数,例如电流、电压、工作时M230111CNI-ZLSQ20231125
长等。
步骤S102,根据电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数。
其中,所述温度临界值为所述驱动器中功率器件的最大承受温度。
在温度临界值已知后,由于工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数能够反映出驱动器的工作要求,例如需要工作多长时间以及工作时需要输出的电流大小。因此,即可根据工作目标参数控制驱动器工作,并将驱动器的实际温度控制在温度临界值附近,使驱动器能够过载工作,以最大化发挥驱动器的性能。
此外,为了避免驱动器的实际温度长时间保持在温度临界值附近,造成功率器件的损坏,在一实施例中,通过温度临界值和工作目标参数,还确定出驱动器处于过载运行时的间歇工作时间以及实际电流参数。
步骤S103,根据所述工作目标参数中的运行模式,确定运行条件。
工作目标参数还包括有运行模式,其中,运行模式指驱动器的工作模式,具体的,运行模式例如电流模式,指驱动器优先以满足电流相关参数为目的,在满足电流相关参数后,再考虑其他相关参数是否满足;再例如时间模式,指驱动器优先以满足时间相关参数为目的,在满足时间相关参数后,再考虑其他相关参数是否满足。
运行条件可以预先设置,指对应运行模式的运行要求,对于具体的运行条件本实施例不作具体限定,旨在通过运行条件能够满足驱动器对应运行模式下的优先级要求,例如电流优先或时间优先。
步骤S104,根据所述运行条件与所述间歇工作参数之间的匹配关系,将所述间歇工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数或更新所述间歇工作参数和实际电流参数,以得到实际工作参数。
间歇工作参数是计算得到的驱动器采用间歇式工作时的相关参数,例如M230111CNI-ZLSQ20231125
单次工作时间、单次缓冲时间、工作次数等。通过运行条件与间歇工作参数之间的匹配关系,能够确定当前计算的间歇工作参数是否符合运行模式的要求。若是匹配,即可将间歇工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数;若是不匹配,则更新间歇工作参数和实际电流参数,即重新计算间歇工作参数和实际电流参数,使得运行条件与间歇工作参数匹配。
其中,更新间歇工作参数和实际电流参数可以是直接改变相应的数值。例如,在一实施例中,比对运行条件和间歇工作参数后,得知两者之间的差距,而后根据差距的大小直接调节间歇工作参数,对间歇工作参数进行更新,实际电流参数同理。
此外,还可以通过改变电流相关参数、时间相关参数和/或温度临界值,重新计算间歇工作参数和实际电流参数,以进行更新。
步骤S105,控制所述驱动器以所述实际工作参数间歇式运行。
采用间歇式运行的方式,使得驱动器能够在不损坏的情况下,完成一次工作任务。例如,在一实施例中,需要通过驱动器控制电机加工一个零件,但是该零件的加工要求需要较大的输出功率,此时便可控制驱动器在过载状态下间歇式运行,以使电机能够完成对该零件的加工。
通过上述步骤,通过监测温度临界值,计算驱动器在实际使用过程中能够承受的过载运行的间歇工作参数,采用间歇式运行的方式使驱动器能够在过载状态下多次运行,使驱动器能够提供更高的加工质量,且对于需要大电流环境运行时,无需更换更大功率的驱动器,节省成本和时间的同时,充分发挥了驱动器的性能。
可选地,如图2所示,所述根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数,包括:
步骤S201,将所述驱动器输出的实际电流的值增大至所述电流相关参数中的电流目标参数,并在增大过程中,监测所述驱动器中功率器件的实际M230111CNI-ZLSQ20231125
温度与所述温度临界值之间的关系,在所述实际温度达到所述温度临界值后,减小所述电流目标参数,以使所述实际电流的值达到所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值。
其中,电流目标参数指驱动器需要输出的理论电流值,例如,在加工一个零件时,驱动器至少需要输出10A的电流,则电流目标参数为10A。具体的,在一实施例中,电流目标参数可以是人为计算后,设定的值,即电流目标参数为预设值;在另一实施例中,电流目标参数根据外部条件计算得到。例如,外部条件是加工精度,在加工精度为1um时,需要10Nm的力矩,而后根据预设的公式即可计算出电流目标参数,本实施例对于电流目标参数的获得方式不作具体限定。
在一实施例中,实际温度为测量获得,可以使用温度传感器等温度检测器件,对此本实施例不作具体限定。实际温度指驱动器实际输出温度,也可以是理解为是驱动器中功率器件的实际测量温度。
在得知电流目标参数后,即可得知需要将驱动器的实际电流增大到多少数值,从而不断地增大实际电流。但在实际电流增大的过程中,实际温度也在提高,因此,根据电流目标参数、温度临界值和实际温度,在控制实际电流到达电流目标参数的过程中,限制实际温度超过或等于温度临界值。具体的,如果实际温度超过或等于温度临界值,即减小电流目标参数,使实际电流的值变小,从而使实际温度不会升到温度临界值。
步骤S202,在所述实际电流增大至所述电流目标参数后,计算所述实际温度达到所述温度临界值所用时间,得到所述间歇工作参数中的单次工作时间。
具体的,在一实施例中,在实际电流到达电流目标参数后,立刻进行计时,直到实际温度到达温度临界值时,将计时时间确定为单次工作时间。其中,单次工作时间指驱动器在不进行缓冲的最长工作时间。如果超过单次工作时间,驱动器容易损坏。
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由此,即可确定针对当前的工作目标参数,驱动器维持过载状态的最大时长。
步骤S203,降低所述实际电流,计算所述实际温度达到所述电气参数中的工作温度值所用时间,得到所述间歇工作参数中的单次缓冲时间。
在一实施例中,将实际电流降为零后,立刻开始计时,直到实际温度到达工作温度值。由于工作温度值是驱动器非过载时的工作温度,因此,在实际温度到达工作温度值后,证明驱动器的状态恢复到了正常状态,而后即可进行下一次的过载运行。将此次计时的时间作为单次缓冲时间,使驱动器在而后的连续过载运行过程中,能够有足够的降温时间,使驱动器不易损坏。
步骤S204,根据所述单次工作时间和所述时间相关参数中的工作时间目标参数,确定间歇工作参数中的工作次数。
其中,工作时间目标参数指驱动器有输出电流时的总时间。即,驱动器在完成一个零件加工时,具有输出电流的总时间。在一实施例中,工作时间目标参数为预设值。例如,加工一个零件至少需要10分钟,则可以将10分钟设置为工作时间目标参数。因为如果工作时间目标参数小于10分钟,可能存在零件无法完成加工的情况。
在得知工作时间目标参数和单次工作时间后,通过计算,即可确定驱动器的工作次数。
步骤S205,将所述实际电流的值确定为所述实际电流参数。
通过上述步骤,利用驱动器的实际温度和实际电流计算单次工作时间等参数,从而确定后续运行时的实际工作参数,便于针对不同的零件加工要求,得到不同的实际工作参数,进而保证驱动器能够在不损坏的情况下,高效工作。
可选地,所述将所述驱动器输出的实际电流的值增大至所述电流目标参数,并在增大过程中,监测所述驱动器中功率器件的实际温度与所述温度临M230111CNI-ZLSQ20231125
界值之间的关系,在所述实际温度达到所述温度临界值后,减小所述电流目标参数,以使所述实际电流的值达到所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值,包括:
步骤S301,控制所述实际电流以所述电流相关参数中的电流斜率参数的速度增大。
其中,电流斜率参数指电流变化的快慢,其中,电流斜率参数越大,电流上升或下降的越快。需要说明的是,在一实施例中,实际电流根据程序的计算值控制,电流斜率参数越大,计算值越快变化,从而使得随计算机改变的实际电流越快变化。例如,通过计算脉冲信号占空比改变实际电流。
步骤S302,在增大至所述电流目标参数的过程中,如果所述实际温度先达到所述温度临界值,则按照预设的第一幅度减小所述电流目标参数,直至所述实际电流达到减小后的所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值。
为了便于理解,在一实施例中,先判断实际温度是否小于或等于温度临界值。若所述实际温度小于所述温度临界值,再判断所述实际电流是否达到所述电流目标参数。
若所述实际电流未达到所述电流目标参数,则控制所述实际电流以所述工作目标参数中的电流斜率参数的速度增大。
若所述实际电流达到所述电流目标参数,则完成实际电流的增大控制。
若所述实际温度大于温度临界值,则按照第一幅度减小电流目标参数,使实际温度能够达到的最大温度降低,从而控制实际温度无法达到温度临界值。其中,第一幅度可以是具体的数值,也可以是比例。
在一实施例中,第一幅度为10%,如果原本的电流目标参数为10A,降低10%后,变为9A。第一幅度为预设,本实施例不作具体限定。具体的,由于在增大实际电流的过程中,实际温度超过了温度临界值,证明设置的M230111CNI-ZLSQ20231125
电流目标参数过大,会损坏驱动器,因此按比例减小电流目标参数,而后重新判断实际电流在到达减小后的电流目标参数的过程中,实际温度是否会超过温度临界值,以此不断地更新电流目标参数和实际电流能够到达的最大值。
通过上述步骤,采用等比例减小电流目标参数的方式,确定实际电流的最大值,使驱动器在过载运行状态下工作且不易损坏,有助于充分发挥驱动器的性能。
可选地,所述根据所述运行条件与所述间歇工作参数之间的匹配关系,将所述间歇工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数或更新所述间歇工作参数和实际电流参数,以得到实际工作参数,包括:
步骤S401,根据所述间歇工作参数确定所述驱动器的实际运行总时间。
在一实施例中,间歇工作参数包括单次工作时间、单次缓冲时间和工作次数,通过计算单次工作时间和单次缓冲时间之和,即可得知单次运行时间,而后再利用工作次数与单次运行时间相乘,即可得到实际运行总时间。具体步骤如下:
步骤S4011,将所述单次工作时间与所述单次缓冲时间相加,得到单次运行时间。
步骤S4012,将所述单次运行时间与所述工作次数相乘,得到实际运行总时间。
步骤S402,当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间小于所述电流相关参数中的目标总时间参数,或所述实际运行总时间大于所述电流相关参数中的总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数。
其中,所述目标总时间参数小于所述总时间上限参数。在一实施例中,电流相关参数中包含有时间调整系数,将时间调整系数与目标总时间参数相乘,即可得到时间调整系数。具体的,时间调整系数为预设,具体根据M230111CNI-ZLSQ20231125
实际情况设定,例如,在设定目标总时间参数为10分钟时,最多可以延长30%,则时间调整系数为1.3。即,时间调整系数指允许的时间裕量。由于是电流模式,因此可以适当的延长加工一个零件所花费的时间总时间,以此保证加工精度。
步骤S403,利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,直到所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数。
步骤S404,若所述实际运行总时间不大于所述总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数。
每次更新电流目标参数,均重新计算间歇工作参数和实际电流参数,而后再利用间歇工作参数判断是否匹配运行条件,若匹配,则将重新计算得到的间歇工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数。
步骤S405,当所述运行模式为时间模式时,若所述实际运行总时间大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,减小所述电流目标参数。
步骤S406,利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,直到所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数。
步骤S407,若所述实际运行总时间不大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数。
与电流模式不同的是,时间模式不允许超时,因此仅以目标总时间参数作为判断标准,从而保证在规定的时间内完成工作。
通过上述步骤,不同的运行模式,设置不同的运行条件。利用驱动器的运行总时间确定最终的实际工作参数,便于保证驱动器在最佳的运行性M230111CNI-ZLSQ20231125
能下,保质保量的完成工作。
可选地,所述当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间小于所述电流相关参数中的目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,包括:
按照预设的第二幅度增大所述电流目标参数。
在所述运行模式为所述电流模式时,若所述实际运行总时间小于所述目标总时间参数,则按照预设的第二幅值增大所述电流目标参数,并跳转至所述将驱动器输出的实际电流的值增大至所述电流目标参数。
在时间充裕的情况下,利用第二幅值再次更新电流目标参数,保证驱动型运行在最大的性能下。
所述当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间大于所述电流相关参数中的总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,包括:
按照预设的第三幅度减小所述电流目标参数。
所述当所述运行模式为时间模式时,若所述实际运行总时间大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,减小所述电流目标参数,包括:
按照预设的第四幅度减小所述电流目标参数。
通过上述步骤,根据不同运行模式下的具体情况,对电流目标参数进行再更新,以重新确定单次工作时间、单次缓冲时间、实际电流参数,便于保证驱动器在规定的运行条件下充分发挥性能。
可选地,所述第一幅度大于所述第二幅度、第三幅度和第四幅度。
具体的,在一实施例中,第一幅度为10%,第二幅度、第三幅度和第四幅度均为5%。
通过上述步骤,第一幅度最大,便于在后续根据第二幅度、第三幅度和第四幅度更新电流目标参数时,电流目标参数不易大于最初的设定值,M230111CNI-ZLSQ20231125
从而有助于减少循环计算的次数,提高效率。
可选地,所述利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,包括:
跳转至步骤根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数。
通过循环执行计算间歇工作参数和实际电流参数的步骤,在电流目标参数的值改变后,对间歇工作参数和实际电流参数进行更新。
综上所述,采用间歇式运行的方式,使驱动器能够在过载运行状态下,完成相应的控制工作。且在确定驱动器的实际电流参数和单次工作时间等参数时,利用预设的幅值不断地更新电流目标参数,使得驱动器能够在满足对应运行模式的运行条件下,充分地发挥性能。
为了便于理解,如图3所示,获取驱动器的电气参数,包括温度临界值Z和工作温度值Q;获取工作目标参数,包括电流斜率参数X、优先级参数Y、电流目标参数I、工作时间目标参数T1、目标总时间参数T2和时间调整系数a。
判断Y是否等于0,如果等于0,证明运行模式为电流模式,否则运行模式为时间模式。
在电流模式时,以X的速度增加实际电流i,并在实际电流i上升到电流目标参数I的过程中,不断地判断功率器件的实际温度z是否小于或等于温度临界值Z。
如果是,判断实际电流i是否大于或等于电流目标参数I;如果否,则按照第一比例阈值将电流目标参数降低10%,并重新或者继续以斜率X增加实际电流i。
在实际电流i达到电流目标参数I,并且实际温度z不超过温度临界值Z后,保持实际电流i不变,开始计时,当实际温度z等于或超过温度M230111CNI-ZLSQ20231125
临界值Z后,计时结束,得到单次工作时间t1。将实际电流i归零,利用单次工作时间t1和工作时间目标参数计算得到工作次数b。
而后在实际电流i归零时开始计时,直到实际温度z小于或等于工作温度值Q,停止计时,得到单次缓冲时间t2。
利用工作次数b、单次工作时间t1和单次缓冲时间t2计算出驱动器实际运行总时间,并将实际运行总时间与目标总时间T2参数作比较,如果实际运行总时间大于或等于目标总时间参数T2,则判断实际运行总时间是否大于目标总时间参数T2与时间调整系数a的乘积;如果实际运行总时间小于目标总时间参数T2,证明还可以进一步提高实际电流i,因此按照第二比例阈值将电流目标参数I增大5%,以提高驱动型的性能。
如果实际运行总时间大于目标总时间参数T2与时间调整系数a的乘积,证明超过了最大时长,因此按照第三比例阈值降低电流目标参数5%,以缩短实际运行总时间;否则,驱动器以当前的参数运行。
在时间模式时,确定单次工作时间、工作次数和单次缓冲时间的步骤与电流模式的相同,不再赘述。在得到单次缓冲时间后,判断实际运行总时间是否小于或等于目标总时间参数T2,若否,证明超时,则按照第四比例阈值降低电流目标参数I5%;若是,则驱动器以当前的参数运行。
本申请还提供一种控制器,采用上述方法实施例所述的驱动器控制方法。
本申请还提供一种伺服驱动器,包括功率器件和上述控制器实施例所述的控制器。
可选地,所述功率器件用于控制输出电流,所述功率器件为IGBT或碳化硅。
本申请还提供一种伺服驱动***,如图4所示,包括负载、计时器、电流检测器、温度检测器、交互器和上述伺服驱动器实施例所述的伺服驱动器;
M230111CNI-ZLSQ20231125
所述负载、计时器、电流检测器、温度检测器和交互器均与所述伺服驱动器中的控制器连接;
所述交互器用于将外部指令传输给控制器,以使所述控制器获得电气参数和/或工作目标参数中的至少一种参数;具体的,交互器为交互界面;
所述计时器用于接收所述控制器传输的计时指令进行计时,并将计时时间反馈给所述控制器;
所述电流检测器用于检测所述伺服驱动器的输出电流,并将所述输出电流传输给所述控制器;
所述温度检测器用于检测所述伺服驱动器中的功率器件的温度,并将所述温度传输给所述控制器;
所述负载为电机,用于接收所述控制器的控制指令。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元M230111CNI-ZLSQ20231125
中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种驱动器控制方法,其特征在于,包括:
获取驱动器的电气参数和工作目标参数,其中,所述工作目标参数用于表征所述驱动器的工作要求;
根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数,其中,所述温度临界值为所述驱动器中功率器件的最大承受温度;
根据所述工作目标参数中的运行模式,确定运行条件;
根据所述运行条件与所述间歇工作参数之间的匹配关系,将所述间歇工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数或更新所述间歇工作参数和实际电流参数,以得到实际工作参数;
控制所述驱动器以所述实际工作参数间歇式运行。
2.根据权利要求1所述的驱动器控制方法,其特征在于,所述根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数,包括:
将所述驱动器输出的实际电流的值增大至所述电流相关参数中的电流目标参数,并在增大过程中,监测所述驱动器中功率器件的实际温度与所述温度临界值之间的关系,在所述实际温度达到所述温度临界值后,减小所述电流目标参数,以使所述实际电流的值达到所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值;
在所述实际电流增大至所述电流目标参数后,计算所述实际温度达到所述温度临界值所用时间,得到所述间歇工作参数中的单次工作时间;
降低所述实际电流,计算所述实际温度达到所述电气参数中的工作温度值所用时间,得到所述间歇工作参数中的单次缓冲时间;
根据所述单次工作时间和所述时间相关参数中的工作时间目标参数,确定所述间歇工作参数中的工作次数;
将所述实际电流的值确定为所述实际电流参数。
3.根据权利要求2所述的驱动器控制方法,其特征在于,所述将所述驱动器输出的实际电流的值增大至所述电流目标参数,并在增大过程中,监测所述驱动器中功率器件的实际温度与所述温度临界值之间的关系,在所述实际温度达到所述温度临界值后,减小所述电流目标参数,以使所述实际电流的值达到所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值,包括:
控制所述实际电流以所述电流相关参数中的电流斜率参数的速度增大;
在增大至所述电流目标参数的过程中,如果所述实际温度先达到所述温度临界值,则按照预设的第一幅度减小所述电流目标参数,直至所述实际电流达到减小后的所述电流目标参数时,所述实际温度小于所述温度临界值。
4.根据权利要求1所述的驱动器控制方法,其特征在于,所述根据所述运行条件与所述间歇工作参数之间的匹配关系,将所述间歇工作参数和实际电流参数确定为实际工作参数或更新所述间歇工作参数和实际电流参数,以得到实际工作参数,包括:
根据所述间歇工作参数确定所述驱动器的实际运行总时间;
当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间小于所述电流相关参数中的目标总时间参数,或所述实际运行总时间大于所述电流相关参数中的总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,其中,所述目标总时间参数小于所述总时间上限参数;
利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,直到所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数;
若所述实际运行总时间不大于所述总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数;
当所述运行模式为时间模式时,若所述实际运行总时间大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,减小所述电流目标参数;
利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,直到所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数;
若所述实际运行总时间不大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数匹配,将匹配时的所述间歇工作参数和实际电流参数确定为所述实际工作参数。
5.根据权利要求4所述的驱动器控制方法,其特征在于,所述当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间小于所述电流相关参数中的目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,包括:
按照预设的第二幅度增大所述电流目标参数;
所述当所述运行模式为电流模式时,若所述实际运行总时间大于所述电流相关参数中的总时间上限参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,调整所述电流目标参数,包括:
按照预设的第三幅度减小所述电流目标参数;
所述当所述运行模式为时间模式时,若所述实际运行总时间大于所述目标总时间参数,判定所述运行条件与所述间歇工作参数不匹配,减小所述电流目标参数,包括:
按照预设的第四幅度减小所述电流目标参数。
6.根据权利要求5所述的驱动器控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数时,预设有用于减小所述电流相关参数中的电流目标参数的第一幅度;
所述第一幅度大于所述第二幅度、第三幅度和第四幅度。
7.根据权利要求4所述的驱动器控制方法,其特征在于,所述利用调整后的电流目标参数更新所述间歇工作参数和实际电流参数,包括:
跳转至步骤根据所述电气参数中的温度临界值和所述工作目标参数中的电流相关参数以及时间相关参数,确定所述驱动器处于过载运行的间歇工作参数和实际电流参数。
8.一种控制器,其特征在于,采用权利要求书1-7任一项所述的驱动器控制方法。
9.一种伺服驱动器,其特征在于,包括功率器件和权利要求8所述的控制器。
10.一种伺服驱动***,其特征在于,包括负载、计时器、电流检测器、温度检测器、交互器和权利要求9所述的伺服驱动器;
所述负载、计时器、电流检测器、温度检测器和交互器均与所述伺服驱动器中的控制器连接;
所述交互器用于将外部指令传输给控制器,以使所述控制器获得电气参数和/或工作目标参数中的至少一种参数;
所述计时器用于接收所述控制器传输的计时指令进行计时,并将计时时间反馈给所述控制器;
所述电流检测器用于检测所述伺服驱动器的输出电流,并将所述输出电流传输给所述控制器;
所述温度检测器用于检测所述伺服驱动器中的功率器件的温度,并将所述温度传输给所述控制器;
所述负载为电机,用于接收所述控制器的控制指令。
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