[发明专利]一种基于电机控制指令曲线的电机控制方法

说明书

本发明涉及一种基于电机控制指令曲线的电机控制方法，包括以下步骤：确定控制过程中电压趋势以及电压峰值和电压谷值；建立直角坐标系，其中直角坐标系的x轴为时间，y轴为电压，并根据确定的电压趋势将确定的电压峰值和电压谷值放入所述直角坐标系中，得到各个电压峰值和电压谷值的坐标；在电压峰值和电压谷值处做三次样条插值，消除折点，得到最终曲线；根据最终曲线对电机进行控制。本发明可以通过少量顶点坐标构造整个指令曲线，且曲线不存在折点，减小了特定工况对电机的影响。

技术领域

本发明涉及电机运动控制技术领域，特别是涉及一种基于电机控制指令曲线的电机控制方法。

背景技术

在汽车电子领域的自动化测试和控制过程中，经常需要控制电机按特定速度或扭矩转动，实际工程应用中，控制电机是通过向电机持续输出电压来实现的，输出电压的时间间隔为1ms或者更小，所以在整个测试或控制过程中，电压的数据量是非常巨大的，如果逐点指定电压值，工作量将会大大增加。此外当需要控制电机的速度匀速上升和下降时，指令曲线中会出现折点，折点处的加速度会发生急剧变化，这对于电机和系统都是非常不利的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于电机控制指令曲线的电机控制方法，可以通过少量顶点坐标构造整个指令曲线，且曲线不存在折点，减小了特定工况对电机的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于电机控制指令曲线的电机控制方法，包括以下步骤：

(1)确定控制过程中电压趋势以及电压峰值和电压谷值；

(2)建立直角坐标系，其中直角坐标系的x轴为时间，y轴为电压，并根据确定的电压趋势将确定的电压峰值和电压谷值放入所述直角坐标系中，得到各个电压峰值和电压谷值的坐标；

(3)在相邻点间区间内做一维线性插值，填充曲线坐标；

(4)在电压峰值和电压谷值处做三次样条插值，消除折点，得到最终曲线；

(5)根据最终曲线对电机进行控制。

所述步骤(3)具体为：连接相邻的两个点，设相邻两个点的坐标分别为(x₁,y₁)和(x₂,y₂)，在[x₁,x₂]区间内以1ms为间隔把区间分为(x₂-x₁)×1000等份，取每等份的端点值x_i，对应的y_i计算公式为将得到的(x_i,y_i)补入所述直角坐标系中，使得相邻点的间隔为1ms。

所述步骤(4)具体包括以下子步骤：

(41)确定电压峰值或电压谷值的坐标(x′,y′)，设置过渡时间T，计算电压峰值或电压谷值左右两段直线的斜率，分别为k₁和k₂；

(42)计算过渡区间的端点坐标(x′₁,y′₁)和(x′₂,y′₂)，计算方式为：

(43)在[x′₁,x′₂]区间内进行三次样条插值，得到样条函数表达式；

(44)在[x′₁,x′₂]区间内以1ms为间隔把区间分为(x′₂-x′₁)×1000等份，取每等份的端点值x′_i，将a_i代入样条函数表达式中，得到一组新的坐标值，用新的坐标值代替步骤(3)中填充的曲线坐标。