[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

摘要

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。

主权项

1.一种直流电机电流控制器参数自整定系统，其特征在于，包括：/n在线指令规划单元，为直流电机规划出三段电枢电压指令；/n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；/n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；/n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；/n三段电枢电压指令包含以下特征：三段电枢电压指令的形式都是随时间正弦变化的；三段电枢电压指令的幅值为电机的额定电流；三段电枢电压指令的频率分别为工频、两倍工频和三倍工频；/n所述的直流电机参数辨识方程具体为：/n /n式中R为电枢电阻，L为电枢电感，C_e为反电势系数，为求导数运算算子，[]^-1为求逆矩阵算子，U₁、I₁和ω₁分别表示在t₁～t₂时间内记录的电枢电压、电枢电流和转速数据；U₂、I₂和ω₂分别表示在t₃～t₄时间内记录的电枢电压、电枢电流和转速数据；U₃、I₃和ω₃分别表示在t₅～t₆时间内记录的电枢电压、电枢电流和转速数据；/n所述的截止频率估计公式为：/n /n所述的电流控制器参数计算公式为：/n比例参数K_p：/n积分参数K_I：/n式中，K_cf为所用驱动器的电流反馈系数，K_PWM为所用驱动器的开关频率，T_s为所用驱动器的电流采样时间。/n