[发明专利]电机电流环参数整定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机驱动系统，特别是采用PI电流调节方式的全数字电机 驱动器中，其电流环参数的整定方法。

背景技术

对于电机驱动器，做为内环的电流环的性能决定了位置环和(或)速度 环性能，起关键作用。现有的全数字电机驱动系统主要是采用电位器调节 参数或PC机配合相应专业调试软件来整定电机电流环参数。对于用电位 器调节电流环PI参数(其中P参数是指比例控制信号参数、I参数是指积 分控制信号参数)方式，因为电流环是内环，调节结果不直观，调节困难， 不易于一般使用者掌握；而且因为电位器存在老化、松动等问题，使得其 可靠性受到广泛质疑。采用PC机专业软件来调整电流环相对而言直观、 易掌握，但是需要有一个PC机和通讯接口，而且每个驱动器都需要单独 整定，对于很多场合费时费力。对于产品的维修更是困难。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术中的上述问题，提出一种电机电流环参 数整定方法，实现自整定，以达到操作简单，调整结果良好的目的。

为此，本发明的电机电流环参数整定方法包括如下步骤：i、求PI参 数初始值；ii、给定目标电流Iref，采样实际电流；iii、指标提取：对采样 电流进行数据处理，提取电流上升时间、超调量和稳态电流值三个指标； iv、根据提到的上述三个指标，按照变化规律调整电流环参数，即计算新的 PI值。v、重复上面三个过程(ii～iv)，直到指标满足电流稳态值、电流上 升时间和电流超调的预定目标。

优选地，所述步骤i中计算PI参数初始值的方法如下：

i1、根据母线电压，按照下述公式计算得到一个固定电压的输出PWM 占空时间d：

d=uUDC*T]]>

其中

d：输出PWM占空时间

u：给定电压，一般固定为3～5V

U_DC：直流母线电压

T：输出PWM周期

i2、PWM控制器按照上述计算给定的输出PWM占空时间d输出，同 时在采样电阻R1上采样电机电流反馈，根据电流上升率得到电机时间常 数；

i3、按照电机时间常数，通过查PI参数与时间常数τ对应关系表得到 电流环PI参数初始值。

进一步优选地，所述PI参数与时间常数τ对应关系表是按照不同的电 机时间常数根据手动调节PI参数得到的结果取50％而得到的。

进一步优选地，所述步骤ii中目标电流是根据驱动器的额定电流参数 得到的：取额定电流的10％～100％，实际取值为0.5A～2A。

进一步优选地，所述步骤iii中指标提取的方法如下：iii1、根据上面 得到的Iref，作电流阶跃响应，同时在采样电阻R1上采样电机电流反馈； iii2、分析数据，根据阶跃响应曲线获得电流上升时间、超调量和稳态电流 值三个指标。

所述步骤iv中，计算新的PI值的方法为：

iv1：若电流阶跃响应超调量不大于0，

(1)稳态值小于给定电流，则增大P；

(2)稳态值不小于给定电流，

①若是电流上升时间大于目标，则增大P、减小I；

②否则调节完毕；

iv2：若实际电流超调越限，

(1)稳态值等于给定电流，

①若电流上升时间小于目标，则减小P；

②若电流上升时间大于目标，则减小P、减小I；

(2)若稳态电流不等于目标电流，则减小P。