[发明专利]一种电机转速定速控制方法及装置

权利要求书

1.一种电机转速定速控制方法，其特征在于，包括：

确定所述电机在达到第一输出转矩时所对应的第一加速度和第一电磁转矩，以及所述电机在达到第二输出转矩时所对应的第二加速度和第二电磁转矩，其中，所述第一输出转矩和所述第二输出转矩为所述电机的转速不为目标转速时的两不同转速分别对应的输出转矩，所述目标转速为所述电机在定速运转时所需达到的转速；

根据所述第一加速度、所述第一电磁转矩、所述第二加速度和所述第二电磁转矩确定所述电机的等效阻力矩和等效转动惯量；

根据所述等效阻力矩和所述等效转动惯量确定待施加电磁转矩，所述待施加电磁转矩为所述电机从当前转速达到所述目标转速所需要的电磁转矩；

控制所述电机的输出转矩达到所述待施加电磁转矩，以使所述电机进行所述目标转速的定速运转；

所述确定所述电机在达到第一输出转矩时所对应的第一加速度和第一电磁转矩，以及所述电机在达到第二输出转矩时所对应的第二加速度和第二电磁转矩，包括：

获取在所述第一输出转矩时所述电机的第一转速和第一输入电流，并根据所述第一转速确定所述电机的第一加速度，根据所述第一输入电流确定所述电机的第一电磁转矩；

获取在所述第二输出转矩时所述电机的第二转速和第二输入电流，并根据所述第二转速确定所述电机的第二加速度，根据所述第二输入电流确定所述电机的第二电磁转矩；

所述根据所述第一加速度、所述第一电磁转矩、所述第二加速度和所述第二电磁转矩确定所述电机的等效阻力矩和等效转动惯量，包括：

根据如下公式(1)确定所述电机的阻力矩T_f：

T_f＝(a₁×T₂-a₂×T₁)/(a₁-a₂) (1)

根据如下公式(2)确定所述电机的等效转动惯量J：

J＝(T₂-T₁)/(a₂-a₂) (2)

其中，a₁和a₂分别为所述第一加速度和所述第二加速度，T₁和T₂分别为所述第一电磁转矩和所述第二电磁转矩；

所述根据所述等效阻力矩和所述等效转动惯量确定待施加电磁转矩，包括：

根据如下公式(3)确定待施加电磁转矩T：

其中，w为所述当前转速，w₀为所述目标转速，a_u和a_d分别为所述电机的最大加速度和最大减速度，β是定速控制所允许的电机转速误差。

2.根据权利要求1所述的电机转速定速控制方法，其特征在于，所述控制所述电机的输出转矩达到所述待施加电磁转矩，以使所述电机进行所述目标转速的定速运转之后，还包括：

实时或周期性检测所述电机在进行所述定速运转后的实际转速；

若所述实际转速超过w₀±β的目标转速范围，则根据所述实际转速对应的加速度和电磁转矩重新确定所述等效阻力矩和所述等效转动惯量；

根据重新确定的等效阻力矩和重新确定的等效转动惯量确定新的待施加电磁转矩，并以所述新的待施加电磁转矩控制所述电机的转速不超过所述w₀±β的目标转速范围。

3.一种电机转速定速控制装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定所述电机在达到第一输出转矩时所对应的第一加速度和第一电磁转矩，以及所述电机在达到第二输出转矩时所对应的第二加速度和第二电磁转矩，其中，所述第一输出转矩和所述第二输出转矩为所述电机的转速不为目标转速时的两不同转速分别对应的输出转矩，所述目标转速为所述电机在定速运转时所需达到的转速；

第二确定模块，用于根据所述第一加速度、所述第一电磁转矩、所述第二加速度和所述第二电磁转矩确定所述电机的等效阻力矩和等效转动惯量；

第三确定模块，用于根据所述等效阻力矩和所述等效转动惯量确定待施加电磁转矩，所述待施加电磁转矩为所述电机从当前转速达到所述目标转速所需要的电磁转矩；

控制模块，用于控制所述电机的输出转矩达到所述待施加电磁转矩，以使所述电机进行所述目标转速的定速运转；

所述第一确定模块，包括：

获取单元，用于获取在所述第一输出转矩时所述电机的第一转速和第一输入电流；

确定单元，用于根据所述第一转速确定所述电机的第一加速度，根据所述第一输入电流确定所述电机的第一电磁转矩；

所述获取单元，还用于获取在所述第二输出转矩时所述电机的第二转速和第二输入电流；

所述确定单元，还用于根据所述第二转速确定所述电机的第二加速度，根据所述第二输入电流确定所述电机的第二电磁转矩；

所述第二确定模量，具体用于：

根据如下公式(1)确定所述电机的阻力矩T_f：

T_f＝(a₁×T₂-a₂×T₁)/(a₁-a₂) (1)

根据如下公式(2)确定所述电机的等效转动惯量J：

J＝(T₂-T₁)/(a₂-a₂) (2)

其中，a₁和a₂分别为所述第一加速度和所述第二加速度，T₁和T₂分别为所述第一电磁转矩和所述第二电磁转矩；

所述第三确定模块，具体用于：

根据如下公式(3)确定待施加电磁转矩T：

其中，w为所述当前转速，w₀为所述目标转速，a_u和a_d分别为所述电机的最大加速度和最大减速度，β是定速控制所允许的电机转速误差；

还包括：

检测模块，用于实时或周期性检测所述电机在进行所述定速运转后的实际转速；

所述第二确定模块，还用于若所述实际转速超过w₀±β的目标转速范围，则根据所述实际转速对应的加速度和电磁转矩重新确定所述等效阻力矩和所述等效转动惯量；

所述第三确定模块，还用于根据重新确定的等效阻力矩和重新确定的等效转动惯量确定新的待施加电磁转矩；

所述控制模块，还用于以所述新的待施加电磁转矩控制所述电机的转速不超过所述w₀±β的目标转速范围。