[发明专利]一种交流伺服电机现场效率检测方法和系统

权利要求书

1.一种交流伺服电机现场效率检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S100：获取交流伺服电机铭牌数据及测量获得交流伺服电机的输入功率、定子电流、定子电阻和转子转速，初始化多目标并行混沌优化方法的参数；

步骤S200：搭建交流伺服电机等效电路模型，确定五个待优化变量分别为：定子漏抗、励磁电阻、励磁电抗、转子电阻和风摩耗系数；

步骤S300：将五个待优化变量通过多目标并行混沌优化方法处理后得到最优的混沌变量，进而得到输出功率，具体为：

步骤S310：建立交流伺服电机输入功率误差和输入电流误差的目标函数，DD＝1，DD为迭代次数；

步骤S320：按照预设规则确定五个待优化变量的值，并利用混沌序列公式分别将每个待优化变量映射成p个混沌变量，生成5×p的混沌变量矩阵，p个混沌变量列向量均由五个待优化变量映射得到的混沌变量组成；

步骤S330：将p个混沌变量列向量的元素分别代入步骤S310的目标函数中，得到包含p个目标函数值的解集A_DD，根据p个目标函数解的支配关系从强到弱对解进行排序；

步骤S340：从强到弱排列的解集中，选取较弱的p/2个目标函数解，将选取的目标函数解对应的混沌变量列向量中的元素进行随机组合后带入步骤S310的目标函数中，得到p/2个新的目标函数解，替换掉目标函数值的解集A_DD中较弱的p/2个目标函数解，从而更新解集A_DD；

步骤S350：将解集A_DD中p个目标函数解和解集A_DD-1中p个目标函数解根据支配强弱关系排序，选取较强的p个目标函数值的解更新解集A_DD，判断解集A_DD是否均不互相支配或是否满足预设最大迭代次数，若为否DD＝DD+1，进入步骤S320，反之则进入步骤S360；

步骤S360：将解集A_DD中p个目标函数解进行处理后得到最优的混沌变量，进而得到输出功率，具体为：分别计算解集A_DD中p个目标函数解和最初解(P_cin,I_cs)之间的欧几里德距离，最小距离对应的解即为折衷解，通过折衷解对应的混沌变量列向量得到最优混沌变量，进而得到输出功率，其中，P_cin为交流伺服电机的输入功率，I_cs为测量定子电流；

步骤S400：根据步骤S300得到的输出功率及步骤S100得到的输入功率，进而得到交流伺服电机的现场效率。

2.根据权利要求1所述的交流伺服电机现场效率检测方法，其特征在于，在所述步骤S310中交流伺服电机输入功率误差和输入电流误差的目标函数具体为：

其中，F_min1表示输入功率的平方误差目标函数，F_min2表示输入电流的平方误差目标函数，V_s为定子相电压，I_s为定子电流，I_cs为测量定子电流，R_s为定子电阻，X_s为定子漏抗，n为转子转速，I_r为转子电流，R_r为转子电阻，X_r为转子漏抗，I_m为励磁电流，R_m为励磁电阻，X_m为励磁电抗，R_ss1为杂散负载电阻，P_cin为输入功率，s为转差率，S_rated为额定负载转差率，k为补偿系数，k_wf为风摩耗系数。

3.根据权利要求2所述的交流伺服电机现场效率检测方法，其特征在于，所述步骤S320中混沌序列公式具体为：

其中，Z是混沌变量，Ω＝0.5，K＝2，t＝0,1,2......p，mod表示取模运算。

4.根据权利要求3所述的交流伺服电机现场效率检测方法，其特征在于，所述步骤S340中将较弱的p/2个目标函数解对应的混沌变量列向量中的元素进行随机组合具体为：将p/2个混沌变量列向量中的相同行数的元素随机交换位置，生成新的p/2个混沌变量行向量。

5.一种交流伺服电机现场效率检测系统，其特征在于，包括初始化模块，模型搭建模块，并行混沌优化模块和效率检测模块，其中：

初始化模块，用于获取交流伺服电机铭牌数据及测量获得交流伺服电机的输入功率、定子电流、定子电阻和转子转速，初始化多目标并行混沌优化方法的参数；

模型搭建模块，用于搭建交流伺服电机等效电路模型，确定五个待优化变量分别为：定子漏抗、励磁电阻、励磁电抗、转子电阻和风摩耗系数；

并行混沌优化模块，用于接收初始化模块和模型搭建模块发送的参数，并将五个待优化变量通过多目标并行混沌优化方法处理后得到最优的混沌变量，进而得到输出功率，具体为：

步骤S310：建立交流伺服电机输入功率误差和输入电流误差的目标函数，DD＝1，DD为迭代次数；

步骤S320：按照预设规则确定五个待优化变量的值，并利用混沌序列公式分别将每个待优化变量映射成p个混沌变量，生成5×p的混沌变量矩阵，p个混沌变量列向量均由五个待优化变量映射得到的混沌变量组成；

步骤S330：将p个混沌变量列向量的元素分别代入步骤S310的目标函数中，得到包含p个目标函数值的解集A_DD，根据p个目标函数解的支配关系从强到弱对解进行排序；

步骤S340：从强到弱排列的解集中，选取较弱的p/2个目标函数解，将选取的目标函数解对应的混沌变量列向量中的元素进行随机组合后带入步骤S310的目标函数中，得到p/2个新的目标函数解，替换掉目标函数值的解集A_DD中较弱的p/2个目标函数解，从而更新解集A_DD；

步骤S350：将解集A_DD中p个目标函数解和解集A_DD-1中p个目标函数解根据支配强弱关系排序，选取较强的p个目标函数值的解更新解集A_DD，判断解集A_DD是否均不互相支配或是否满足预设最大迭代次数，若为否DD＝DD+1，进入步骤S320，反之则进入步骤S360；

步骤S360：将解集A_DD中p个目标函数解进行处理后得到最优的混沌变量，进而得到输出功率，具体为：分别计算解集A_DD中p个目标函数解和最初解(P_cin,I_cs)之间的欧几里德距离，最小距离对应的解即为折衷解，通过折衷解对应的混沌变量列向量得到最优混沌变量，进而得到输出功率，其中，P_cin为交流伺服电机的输入功率，I_cs为测量定子电流；

效率检测模块，用于根据并行混沌优化模块的输出功率及初始化模块的输入功率，进而得到交流伺服电机的现场效率。