[发明专利]太阳能电池板伺服电机控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制器，尤其涉及一种太阳能电池板伺服电机控制器。

背景技术

当前，随着经济的发展，能源的需要量越来越大，以太阳能、风能为代表的新能源发展迅猛，为了增加太阳能发电设备的发电效率，通常情况下，会采用具备太阳能跟踪功能的太阳能发电设备，以保证太阳能电池板时刻正对太阳方向，现有的具备太阳跟踪功能的发电设备，多采用步进电机或伺服电机，往往用现成的控制器对其控制，步进电机会存在精度偏低的不足，伺服电机是机床设备上常用的配置之一；现有的控制器中往往采用速度环、位置环、电流环三环控制方式，设计人员对速度环、位置环的较为重视，而对电流环仅仅是注重电流的大小有无超标，并未充分考虑电流大小对整体控制器性能的影响，

另外，如今的控制器往往安装在配电柜内，常常采用VB或VC自主开发的人机界面，不利于兼容性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种太阳能电池板伺服电机控制器,它具有成本低、实施性好优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种太阳能电池板伺服电机控制器，它包括控制回路中设有速度控制环路、位置控制环路、电流控制环路，所述电流控制环路包括：

电流基准模型，通过速度环之后的输出电流值，输出理想状态下电流值；

电流环反馈模型，获得伺服电机的输出电流，并将获得的电流值转换成电压反馈值；

电流环控制器，接收来自电流基准模型预置电流值以及电流环反馈模型电压反馈值，在接收预置电流值首先利用电流电压转化芯片进行电压转换，进行相应的代数和运算，输出误差；

电流调整模块，通过PID控制方式，根据预置电流值以及电流环反馈模型电压反馈值之间的误差进行修正，实现对输入电流的调整。

所述的PID控制方式包括采用增量式PID控制算法。

所述电流环控制器包括工控机或嵌入式单片机。

所述工控机采用LABVIEW控制界面。

本发明的工作原理，针对现有的控制器，建立控制模型，通过速度、位移、电流实时比较、判断，满足对太阳能电池板的控制，在本发明中最重要的创新是针对电流控制环路的控制，采用PID控制模式，在如今对控制系统要求低成本、高精度的情况下，是一种切实可行的方法，相比单纯的比例控制或其它方式而言，实现快速准确的响应，提高控制力矩的硬度，此外采用LABVIEW人机界面，对设备的运行状况的实时性和通用型提供一定保障，有效的提升了控制器的系统集成和通用性，使操控更为便捷。

本发明的有益效果：

有效提升了控制器中电流环控制精度相对速度环和位置环的的差别，对控制器电流的实时响应以及对过电流的控制都进行有效的考虑，通过对电流的有效控制，进一步减少电源电压波动，提高系统的跟踪效果。

附图说明

图1为本发明原理示意图。

其中，1.位置环反馈模型，2.速度环反馈模型，3.电流环反馈模型，4.速度环控制器，5.位置环控制器，6.电流环控制器，7.电流调整模块，8.伺服电机，9.电流基准模型。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种太阳能电池板伺服电机控制器，它包括控制回路中设有速度控制环路、位置控制环路、电流控制环路，所述速度控制环路、位置控制环路、电流控制环路由外及里依次嵌套，包括在前向通道中设有的位置环控制器5以及与其连接的速度环控制器4，其中位置环控制器5以及与其连接的速度环控制器4分别与伺服电机8输出端引出的位置环反馈模型1、速度环反馈模型2连接构成位置环和速度环，所述电流控制环路包括：

电流基准模型9，通过接收速度环之后的输出电流值，输出理想状态下电流值；

电流环反馈模型3，获得伺服电机8的输出电流，并将获得的电流值转换成电压反馈值；

电流环控制器6，接收来自电流基准模型9预置电流值以及电流环反馈模型3电压反馈值，在接收预置电流值首先利用电流电压转化芯片进行电压转换，进行相应的代数和运算，输出误差；

电流调整模块7，通过PID控制方式，根据预置电流值以及电流环反馈模型电压反馈值之间的误差进行修正，实现对输入电流的调整。

所述的PID控制方式包括采用增量式PID控制算法。

所述电流环控制器包括工控机或嵌入式单片机。

所述工控机采用LABVIEW控制界面。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。