直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)及識(shí)別方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)及識(shí)別方法，該系統(tǒng)依順序由直流電壓源，功率驅(qū)動(dòng)單元，直流電機(jī)，電流檢測(cè)傳感器和記錄儀器相連接組成，其中所述直流電壓源的輸出端還與記錄儀器的輸入端相連接。識(shí)別方法是采用功率驅(qū)動(dòng)單元接收直流電壓源輸出的直流電壓輸出激勵(lì)電壓激勵(lì)電機(jī)產(chǎn)生電流，電流檢測(cè)傳感器檢測(cè)電流信號(hào)并建立與時(shí)間的坐標(biāo)，將激勵(lì)電壓幅值除以電流信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值，得到直流電機(jī)等效電氣阻抗參數(shù)；測(cè)量在電流輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值的0.632倍處的時(shí)間軸上坐標(biāo)值；將時(shí)間值和等效電氣阻抗參數(shù)相乘，得到直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)。本發(fā)明為直流電機(jī)電流控制設(shè)計(jì)和調(diào)試節(jié)省精力和時(shí)間，具有良好的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)及識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流電機(jī)電流系統(tǒng)和控制方法，尤其涉及一種直流電機(jī)電流控制的等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)及識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電機(jī)電流控制必須采用閉環(huán)控制才能獲得優(yōu)良的電流控制性能。只有對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行定性認(rèn)識(shí)才能決定設(shè)計(jì)什么樣的控制器，只有對(duì)被控對(duì)象參數(shù)進(jìn)行定量識(shí)別才能對(duì)控制器參數(shù)準(zhǔn)確調(diào)整。目前，公知的現(xiàn)有技術(shù)中的控制器，如應(yīng)用廣泛的PID (比例積分微分)控制器，并不是首先確定被控對(duì)象參數(shù)，而是直接采用試湊法或經(jīng)驗(yàn)法調(diào)整控制器比例控制參數(shù)、積分控制參數(shù)和微分控制參數(shù)。因此，控制器參數(shù)的調(diào)整比較盲目，直流電機(jī)電流控制系統(tǒng)的調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力，電流控制性能難以滿(mǎn)足要求，有些甚至根本無(wú)法對(duì)電流進(jìn)行控制。因此，直流電機(jī)電流控制時(shí)，如何識(shí)別等效電氣慣量參數(shù)，則是現(xiàn)有技術(shù)中有待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)及識(shí)別方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，由直流電壓源，功率驅(qū)動(dòng)單元，直流電機(jī)，電流檢測(cè)傳感器和記錄儀器組成，其中直流電壓源的輸出端分別于功率驅(qū)動(dòng)單元的輸入端、記錄儀器的一個(gè)輸入端連接，功率驅(qū)動(dòng)單元的輸出端接直流電機(jī)的輸入端，直流電機(jī)的輸出端接電流傳感器的輸入端，電流檢測(cè)傳感器的輸出端接記錄儀器的另一個(gè)輸入端。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采取的另一個(gè)技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明的直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法，包括下列步驟:
[0008](I)采用直流電壓源輸出直流電壓；
[0009](2)采用功率驅(qū)動(dòng)單元接收所述直流電壓輸出激勵(lì)電壓；
[0010](3)采用直流電機(jī)接收所述激勵(lì)電壓產(chǎn)生電流；
[0011](4)采用電流檢測(cè)傳感器測(cè)量直流電機(jī)得到電流信號(hào)；
[0012](5)采用記錄儀器接收所述直流電壓和電流信號(hào)，并建立電流與時(shí)間的坐標(biāo)系和直流電壓與時(shí)間的坐標(biāo)系；
[0013](6)將直流電壓幅值M除以電流信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值C，得到直流電機(jī)等效電氣阻抗參數(shù)R;
[0014](7)測(cè)量在電流輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值的0.632倍處的時(shí)間軸上坐標(biāo)值T ；
[0015](8)將時(shí)間值T和等效電氣阻抗參數(shù)R相乘，得到直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)B。
[0016]上述步驟(I)所述的直流電壓源輸出直流電壓的幅值與直流電機(jī)的額定電壓相
坐寸ο[0017]上述步驟(3)所述的產(chǎn)生電流的過(guò)程中，保持直流電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果主要是:
[0019]本發(fā)明能在直流電機(jī)電流控制設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)不僅可以節(jié)省精力和時(shí)間，而且可獲得良好的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1:本發(fā)明識(shí)別系統(tǒng)構(gòu)成框圖；
[0021]圖2:本發(fā)明識(shí)別方法流程圖；
[0022]圖3:本發(fā)明輸出直流電壓圖；
[0023]圖4:本發(fā)明輸出電流信號(hào)圖；
[0024]圖中:101.直流電壓源，102.功率驅(qū)動(dòng)單元，103.直流電機(jī)，104.電流檢測(cè)傳感器，105.記錄儀器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)及識(shí)別方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1所示為本發(fā)明的直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，包括直流電壓源101，功率驅(qū)動(dòng)單元102，直流電機(jī)103，電流檢測(cè)傳感器104和記錄儀器105，其中直流電壓源101的輸出端分別于功率驅(qū)動(dòng)單元102的輸入端、記錄儀器105的一個(gè)輸入端連接，功率驅(qū)動(dòng)單元102的輸出端接直流電機(jī)103的輸入端，直流電機(jī)103的輸出端接電流傳感器104的輸入端，電流檢測(cè)傳感器104的輸出端接記錄儀器105的另一個(gè)輸入端。
[0027]結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4敘述本發(fā)明的直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法，包括下列步驟:
[0028](I)采用直流電壓源101輸出直流電壓；
[0029]所述直流電壓源101輸出直流電壓的幅值與直流電機(jī)的額定電壓相等。
[0030](2)采用功率驅(qū)動(dòng)單元102接收所述直流電壓輸出激勵(lì)電壓；
[0031](3)采用直流電機(jī)103接收所述激勵(lì)電壓產(chǎn)生電流；
[0032]所述產(chǎn)生電流的過(guò)程中，保持直流電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。
[0033](4)采用電流檢測(cè)傳感器104測(cè)量直流電機(jī)103得到電流信號(hào)；
[0034](5)采用記錄儀器105接收所述直流電壓和電流信號(hào)，并建立電流I與時(shí)間t的坐標(biāo)系和直流電壓V與時(shí)間t的坐標(biāo)系；
[0035](6)將直流電壓幅值M除以電流信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值C，得到直流電機(jī)等效電氣阻抗參數(shù)R;
[0036](7)測(cè)量在電流輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值的0.632倍處的時(shí)間軸上坐標(biāo)值T ；
[0037](8)將時(shí)間值T和等效電氣阻抗參數(shù)R相乘，得到直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)B。
[0038]得到上述直流電機(jī)電流控制的等效電氣阻抗參數(shù)R和等效電氣慣量參數(shù)B之后，直流電機(jī)電流控制器就可以根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，該識(shí)別系統(tǒng)依順序由直流電壓源(101)，功率驅(qū)動(dòng)單元(102)，直流電機(jī)(103)，電流檢測(cè)傳感器(104)和記錄儀器(105)相連接組成，其中所述的直流電壓源(101)的輸出端還與所述的記錄儀器(105)的輸入端相連接。
2.一種如權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征在于，包括下列步驟: (1)采用直流電壓源101輸出直流電壓； (2)采用功率驅(qū)動(dòng)單元102接收所述直流電壓輸出激勵(lì)電壓； (3)采用直流電機(jī)103接收所述激勵(lì)電壓產(chǎn)生電流； (4)采用電流檢測(cè)傳感器104測(cè)量直流電機(jī)103得到電流信號(hào)； (5)采用記錄儀器105接收所述直流電壓和電流信號(hào)，并建立電流與時(shí)間的坐標(biāo)系和直流電壓與時(shí)間的坐標(biāo)系； (6)將直流電壓幅值M除以電流信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值C，得到直流電機(jī)等效電氣阻抗參數(shù)R； (7)測(cè)量在電流輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)幅值的0.632倍處的時(shí)間軸上坐標(biāo)值T ； (8)將時(shí)間值T和等效電氣阻抗參數(shù)R相乘，得到直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)B。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征在于，步驟(I)所述的直流電壓源輸出直流電壓的幅值與直流電機(jī)的額定電壓相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流電機(jī)等效電氣慣量參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征在于，步驟(3)所述的產(chǎn)生電流的過(guò)程中，保持直流電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H02P7/00GK103427736SQ201310317278
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】張懿, 魏海峰, 馮友兵 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)