[发明专利]一种永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制方法和装置

权利要求书

1.一种永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

永磁同步电机驱动柔性负载后，采集永磁同步电机的电磁转矩T_e，电机转速ω_m和轴上转矩T_c；

计算负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁；

通过负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁计算获取电机转速中表征系统谐振的频率信号ω；

通过频率信号ω计算获取电机转速增量Δω_m并计算得到转矩反馈增量；

以转矩反馈增量对电磁转矩输出进行反馈调整。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制方法，其特征在于，负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁的计算公式为：

式中，J_m为电机转轴的转动惯量，J_L为负载机构的等效转动惯量，K为弹性轴的弹性系数，C为轴上阻尼系数，s为复变量。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制方法，其特征在于，对负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁进行移项变换得到电机转速ω_m的函数曲线，将电机转速ω_m的函数曲线通过高通滤波器进行滤波，得到频率信号高通滤波器为T_q为滤波器的时间常数。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制方法，其特征在于，电机转速增量Δωm的表达式为：

ΔT_c为轴上转矩增量，j为虚部单元；

转矩反馈增量的表达式为：

式中，K_q为反馈系数。

5.一种永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制装置，其特征在于，包括：

数据采集模块：用于在永磁同步电机驱动柔性负载后，采集永磁同步电机的电磁转矩T_e，电机转速ω_m和轴上转矩T_c；

传递函数计算模块：用于分别计算负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁；

频率信号计算模块：通过负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁计算获取电机转速中表征系统谐振的频率信号ω；

转矩反馈增量计算模块：用于通过轴上转矩与电磁转矩的传递函数Q₂和频率信号ω计算获取电机转速增量Δω_m并计算得到转矩反馈增量；

反馈调整模块：以转矩反馈增量对电磁转矩输出进行反馈调整。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制装置，其特征在于，传递函数计算模块中，负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁的计算公式为：

式中，J_m为电机转轴的转动惯量，J_L为负载机构的等效转动惯量，K为弹性轴的弹性系数，C为轴上阻尼系数，s为复变量。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制装置，其特征在于，对负载转速与电磁转矩之间的传递函数Q₁进行移项变换得到电机转速ω_m的函数曲线，将电机转速ω_m的函数曲线通过高通滤波器进行滤波，得到频率信号高通滤波器为T_q为滤波器的时间常数。

8.根据权利要求7所述的永磁同步电机驱动柔性负载谐振抑制装置，其特征在于，

电机转速增量Δω_m的表达式为：

ΔT_c为轴上转矩增量，ΔT_e为电磁转矩增量，j为虚部单元；

转矩反馈增量的表达式为：

式中，K_q为反馈系数。