[发明专利]一种直流电机电流控制器参数自整定系统及方法

说明书

本发明公开了一种新型直流电机电流控制器参数自整定的方法。针对现有技术中存在的自整定过程复杂和自整定效果不足的问题，提出了分为以下五步的技术方案：步骤一，在线指令规划单元，为直流电机规划出三段电枢电压指令；步骤二，电机参数辨识单元，辨识出电机的电枢电阻、电枢电感和反电势系数之值；步骤三，截止频率估计单元，结合步骤二和截止频率估计公式估计出电机的截止频率；步骤四，电流控制器参数计算单元，根据电流控制器参数计算公式得到电流控制器参数；步骤五，电流控制器参数评价单元，给用户微调参数的空间，保证获得用户满意的电流阶跃响应。本发明自整定过程简单、容易实现，而且能够由于充分利用了电机机理模型，并且加入了参数评价单元，自整定效果令用户满意。

技术领域

本发明涉及一种电机参数自整定的方法，具体涉及应用于直流电机电流控制器的参数自整定方法。

背景技术

智能化和高性能化是当今伺服技术发展的两个重要特征。智能化是指用户在使用伺服时，不需要或尽量少地进行参数设置、参数调节等工作，伺服驱动器产品能够自行完成参数设置和参数调节。如果没有智能化的相关技术，用户需要自行调试驱动器或者由产品生产公司的工程人员去现场调试，其中耗费不少的时间和人力成本；而且手动整定的过程十分繁琐复杂，速度哦伺服系统的控制参数在没有进行良好的整定就投入用户运行，导致伺服系统的性能没有得到完整的发挥。如果能提升伺服产品的智能化技术，这样将大大减少时间成本和劳动成本，为用户使用伺服产品提供很大的方便。

在伺服系统参数自整定的技术领域内，目前比较成熟的现有技术主要有两大类：第一类是基于经验的自整定方案，具体是模拟工程师进行参数调节的过程，用一个参数寻优的过程和若干性能评价标准来完成自整定；第二类是基于模型的自整定方案，具体是先对电机进行机理建模，然后按照控制理论里的频域校正相关方法来确定电机的具体控制参数。

第一类自整定方案的优点是自整定效果较好，表现为自整定得到的参数对应的电机性能较好，缺点是自整定耗费的时间过长，给用户的使用体验欠佳；第二类自整定方案的优点是自整定过程较快，不容易给用户较差的使用体验，缺点是自整定参数受电机模型的准确性影响很大，当电机模型的精度下降时，自整定得到的参数会与最佳性能对应的参数有较大的差距。

当今伺服产品的不断发展要求电流控制器自整定技术能同时拥有自整定效果好和自整定过程较快的优点，使得用户不仅能获得较好的使用体验，也能得到满意的参数自整定效果。

发明内容

技术问题：

本发明提供了一种直流电机电流控制器参数自整定的方法，可大范围应用于当今直流伺服产品的电流控制器参数自整定功能，与现有技术相比具有自整定过程简单和自整定效果好的优点。

技术方案：

本发明所要解决的技术问题是为了改善现有伺服系统参数自整定技术的整定效果，缩短自整定技术的整定时间，提出了一种新型直流电机电流控制器参数自整定系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是。

一种直流电机电流控制器参数自整定系统，其特征在于，包括：

在线指令规划单元，为直流电机规划出三段电枢电压指令；

电机参数辨识单元，在所述在线指令规划单元规划的三段电枢电压指令时间内，分别测试并记录电机的电枢电压、电枢电流和转速数据，按照直流电机参数辨识方程计算出电机的电枢电阻、电枢电感和反电势系数之值；

截止频率估计单元，根据所述电机参数识别单元计算出的电机的电枢电阻和电枢电感之值，结合截止频率估计公式估计出电机的截止频率；

电流控制器参数计算单元，根据所述电机参数识别单元计算出的电枢电阻、电枢电感参数和所述截止频率估计单元得到的电机的截止频率，根据电流控制器参数计算公式得到电流控制器参数。