[发明专利]重载起动控制方法及系统在审

专利信息
申请号: 202110295477.7 申请日: 2021-03-19
公开(公告)号: CN112953321A 公开(公告)日: 2021-06-11
发明(设计)人: 王天乙;黄建;张新华;王贯;宋志翌;陈爱峰;李晓斌;王传泽;杜林奎;郭彦武 申请(专利权)人: 北京自动化控制设备研究所
主分类号: H02P6/20 分类号: H02P6/20
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100074 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 重载 起动 控制 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种重载起动控制系统,其特征在于,所述重载起动控制系统包括模拟量采集模块、多圈位置解算模块、位置环控制模块、速度环控制模块和电流环控制模块,该重载起动控制系统还具有第一工作状态和第二工作状态,其中:

当重载起动控制系统在第一工作状态下时:

模拟量采集模块用于采集旋转变压器和电流传感器输出的信号,其中,旋转变压器输出的信号包括电机转速信号和电机位置信号;

多圈位置解算模块用于对模拟量采集模块第一次采集得到的电机位置信号进行多圈累积计算,将旋转变压器单圈计数转化为多圈连续计数,以获取各采样时刻的多圈连续计数位置信号;

位置环控制模块用于将模拟量采集模块第一次采集得到的电机位置信号与当前时刻的多圈连续计数位置信号进行作差并将作差得到的差值进行比例控制后输出;

速度环控制模块用于将模拟量采集模块第一次采集得到的电机位置信号与当前时刻的多圈连续计数位置信号的差值进行前馈量计算得到位置差值前馈控制量、以及计算当前时刻位置环控制模块的输出量与当前时刻电机转速信号的差值并将该差值分别进行比例和积分运算得到比例和积分运算量、以及基于所述前馈控制量、比例和积分运算量计算第一速度环控制量;

电流环控制模块用于计算速度环控制模块输出的第一速度环控制量与当前时刻电流传感器输出的信号的差值得到当前时刻电流环控制差值、以及对所述当前时刻电流环控制差值进行比例和积分运算得到比例和积分运算量、并基于比例和积分运算量计算电流环控制输出量;

当重载起动控制系统在第二工作状态下时,

模拟量采集模块用于采集旋转变压器和电流传感器输出的信号,其中,旋转变压器输出的信号包括电机转速信号和电机位置信号;

速度环控制模块用于计算外部输入的速度指令与当前时刻电机转速信号的差值并将该差值分别进行比例和积分运算得到比例和积分运算量、以及基于所述比例和积分运算量计算第二速度环控制量;

电流环控制模块用于计算速度环控制模块输出的第二速度环控制量与当前时刻电流传感器输出的信号的差值得到当前时刻电流环控制差值、以及对所述当前时刻电流环控制差值进行比例和积分运算得到比例和积分运算量、并基于比例和积分运算量计算电流环控制输出量。

2.根据权利要求1所述的一种重载起动控制系统,其特征在于,所述电流传感器输出的信号为电机三相电流信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种重载起动控制系统,其特征在于,所述旋转变压器包括转动部分和固定部分,其中,转动部分与电机输出轴固连,固定部分与电机定子固连;电流传感器采用霍尔效应原理,串联接入电机三相绕组引出线中。

4.根据权利要求1所述的一种重载起动控制系统,其特征在于,各采样时刻的多圈连续计数位置信号采用下式得到;

S(n)=S(n-1)+SP(n);

SP(n)=P(n)-P(n-1)–180,其中P(n)–P(n-1)大于180度;

SP(n)=P(n)–P(n-1)+180,其中P(n)–P(n-1)小于负180度;

式中,S(n)为第n次采样后累计的多圈位置信号;S(n-1)为第n-1次采样后累计的多圈位置信号;SP(n)为第n次采样点位置与n-1采样点位置偏差量,P(n)和P(n-1)分别为第n次和第n-1次采样得到的电机位置信号。

5.根据权利要求4所述的一种重载起动控制系统,其特征在于,所述位置环控制模块通过下式将作差得到的差值进行比例控制后输出:

Kpp×(S(1)–S(i));

其中,Kpp为位置环比例控制器系数;S(1)为第一次采集得到的电机位置信号;S(i)为当前时刻的多圈连续计数位置信号。

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