,即h~t2時(shí)間段內(nèi),可設(shè)定直軸參考電流匕和 交軸參考電流4為電流幅值相等的第一直軸參考電流和第一交軸參考電流/^,即, <dl =1^。在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段,即t2~t3時(shí)間段內(nèi),設(shè)定直軸參考電流匕和交軸參考電流 心:為電流幅值相等的第二直軸參考電流和第二交軸參考電流,即,^〇 =心2。
[0114] 采樣模塊2用于在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段的第一采樣點(diǎn)對(duì)電機(jī)的電流進(jìn)行采樣以獲得 第一采樣電流,并在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段的第二采樣點(diǎn)對(duì)電機(jī)的電流進(jìn)行采樣以獲得第二采樣 電流。
[0115] 也就是說(shuō),在L~t2時(shí)間段的第一采樣點(diǎn)A對(duì)電機(jī)的三相電流isa、isb、is。進(jìn)行采 樣,在t2~t3時(shí)間段的第二采樣點(diǎn)B對(duì)電機(jī)的三相電流isa、isb、is。進(jìn)行采樣。需要說(shuō)明的 是,第一采樣點(diǎn)A與第二采樣點(diǎn)B在時(shí)序上很接近,并假設(shè)在第一采樣點(diǎn)A和第二采樣點(diǎn)B 比較接近時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等、負(fù)載轉(zhuǎn)矩也基本相同。
[0116] 控制模塊3用于在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以第一角加速度進(jìn)行加速,根 據(jù)第一采樣電流計(jì)算電機(jī)的第一電磁轉(zhuǎn)矩,并在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以第二角 加速度進(jìn)行加速,根據(jù)第二采樣電流計(jì)算電機(jī)的第二電磁轉(zhuǎn)矩,以及根據(jù)第一電磁轉(zhuǎn)矩、第 二電磁轉(zhuǎn)矩以及第一角加速度、第二角加速度計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0117]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,控制模塊3根據(jù)以下公式計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:
[0118]
[0119] 其中,J為電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,Xi為第一角加速度,X2為第二角加速度,Yi為第一電 磁轉(zhuǎn)矩,Y2為第二電磁轉(zhuǎn)矩。
[0120] 進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,控制模塊3根據(jù)以下公式計(jì)算第一電 磁轉(zhuǎn)矩和第二電磁轉(zhuǎn)矩:
[0121]
[0122] 其中,t為第一電磁轉(zhuǎn)矩,Y2為第二電磁轉(zhuǎn)矩,Lsq為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的交軸電 感,Lsq為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直軸電感,Lsq和Lsd可以由廠家提供,Ke為電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈, Isql為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的第一交軸電流,Isq2為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的第二交軸電流,Isdl為 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的第一直軸電流,Isd2為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的第二直軸電流,P為電機(jī)的 磁極對(duì)數(shù)。
[0123] 進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,控制模塊3對(duì)第一采樣電流進(jìn)行 Clarke坐標(biāo)變換和Park坐標(biāo)變換以獲得第一交軸電流Isql和第一直軸電流Isdl,并對(duì)第二 采樣電流進(jìn)行Clarke坐標(biāo)變換和Park坐標(biāo)變換以獲得第二交軸電流Isq2和第二直軸電流 Isd2。
[0124] 總的來(lái)說(shuō),采樣模塊2在第一采樣點(diǎn)A采樣第一采樣電流isal、isbl、isc;1后,控制模 塊3先對(duì)第一采樣電流進(jìn)行Clarke坐標(biāo)變換和Park坐標(biāo)變換,獲得第一交軸電流Isql和 第一直軸電流Isdl,并計(jì)算第一電磁轉(zhuǎn)矩Yi,即Yi= 1. 5PIsql[Ke+(Lsd-Lsq)Isdl]。
[0125] 同樣地,采樣模塊2在第二采樣點(diǎn)B,采樣第二采樣電流isa2、isb2、ise2后,控制模塊 3先對(duì)第二采樣電流進(jìn)行Clarke坐標(biāo)變換和Park坐標(biāo)變換,獲得第二交軸電流I sq2和第二 軸電流 Isd2,并計(jì)算第二電磁轉(zhuǎn)矩 Y2,即 Y2 = 1. 5PIS(l2[Ke+(Lsd-LS(1) Isd2]。
[0126] 由此,控制模塊3根據(jù)給定第一角加速度&和第二角加速度X2,并根據(jù)計(jì)算得到 的第一電磁轉(zhuǎn)矩t和第二電磁轉(zhuǎn)矩Y2,來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J。
[0127] 另外,如圖2所示,控制模塊3在控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以第一角加速度進(jìn)行加速之前 的第三預(yù)設(shè)時(shí)間段即〇~A時(shí)間段內(nèi),先對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位,即言,獲取模塊1獲取第 三直軸參考電流和第三交軸參考電流,其中,第三直軸參考電流= 〇,第三交軸參考電流 線性增加,此時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為零,轉(zhuǎn)子固定在指定初始位置即可對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行 定位。需要說(shuō)明的是,不能太小,至少要能夠克服電機(jī)負(fù)載及摩擦所造成的阻力矩。
[0128] 并且,控制模塊3在計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J后,例如在超過(guò)t3時(shí),控制電機(jī)切入轉(zhuǎn)速閉 環(huán)階段,電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算結(jié)束。
[0129] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量裝置,通過(guò)控制模塊在第一預(yù)設(shè) 時(shí)間段控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以第一角加速度進(jìn)行加速,根據(jù)第一米樣電流計(jì)算電機(jī)的第一電磁 轉(zhuǎn)矩,并在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以第二角加速度進(jìn)行加速,根據(jù)第二采樣電流 計(jì)算電機(jī)的第二電磁轉(zhuǎn)矩,以及根據(jù)第一電磁轉(zhuǎn)矩、第二電磁轉(zhuǎn)矩以及第一角加速度、第二 角加速度計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。從而,該電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量裝置不考慮負(fù)載轉(zhuǎn)矩是否 為零,能夠在帶載的情況下測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,且測(cè)量精度高,而且操作簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易。
[0130] 圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電機(jī)控制系統(tǒng)的方框示意圖。如圖7所示,電機(jī) 控制系統(tǒng)701包括上述的電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量裝置702。
[0131] 在本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例中,如圖8所示,電機(jī)控制系統(tǒng)701具體可以包括電機(jī) 10、電流采樣模塊20、第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊30、電流校正模塊40、直軸電壓模塊50、交軸電壓 模塊60、第二坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊70、SVPWM(空間矢量脈寬調(diào)制,SpaceVectorPulseWidth Modulation)驅(qū)動(dòng)模塊80、逆變器90和直流電源100。
[0132] 其中,電流米樣模塊20用于米樣電機(jī)10的三相電流isa、isb、is。。第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 模塊30用于根據(jù)初始位置0 ^對(duì)三相電流isa、isb、is。進(jìn)行Clarke坐標(biāo)變換和Park坐標(biāo) 變換以獲得直軸電流Isd和交軸電流Isq。電流校正模塊40用于根據(jù)直軸參考電流(和 交軸參考電流分別對(duì)直軸電流Isd和交軸電流Isq進(jìn)行電流校正以獲得直軸電壓變化值 AVd和交軸電壓變化值A(chǔ)Vq。直軸電壓模塊50用于根據(jù)轉(zhuǎn)子電角速度調(diào)整直軸電壓usd, 即usd =RJu-wUq;交軸電壓模塊60用于根據(jù)轉(zhuǎn)子電角速度調(diào)整交軸電壓uS(1,即uS(1 = RsIsq+ ?rLsdIsd+?rVf。第二坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊7〇根據(jù)初始位置0 〇對(duì)直軸電壓usd與直軸電壓變 化值A(chǔ)Vd之和和交軸電壓usq與交軸電壓變化值A(chǔ)Vq之和進(jìn)行Clarke坐標(biāo)反變換和Park 坐標(biāo)反變換以獲得三相電壓usa、usb、us。。SVPWM驅(qū)動(dòng)模塊80用于根據(jù)三相電壓usa、usb、usc 輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。逆變器90用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電機(jī)10的電流。直流電源100用于為逆 變器90供電。
[0133] 這樣,基于上述的電機(jī)控制系統(tǒng)701,在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段根據(jù)給定的電流幅值相等 的第一直軸參考電流/:"和第一交軸參考電流對(duì)電機(jī)進(jìn)行矢量控制,并控制電機(jī)10的 轉(zhuǎn)速《以第一角加速度Xi進(jìn)行加速,即控制直軸電壓模塊50和交軸電壓模塊60中的轉(zhuǎn)子 電角速度以第一角加速度&進(jìn)行加速。接下來(lái),在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段根據(jù)給定的電流幅 值相等的第二直軸參考電流和第二交軸參考電流對(duì)電機(jī)10進(jìn)行矢量控制,并控制 電機(jī)10的轉(zhuǎn)速《以第二角加速度X2進(jìn)行加速,即控制直軸電壓模塊50和交軸電壓模塊 60中的轉(zhuǎn)子電角速度^以第二角加速度X2進(jìn)行加速。之后,電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量裝置 702根據(jù)第一電磁轉(zhuǎn)矩、第二電磁轉(zhuǎn)矩以及第一角加速度、第二角加速度計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量。
[0134] 綜上,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電機(jī)控制系統(tǒng),能夠在帶載的情況下測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量,且測(cè)量精度高,而且操作簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易。
[0135] 流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為,表示包括 一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過(guò)程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部 分,并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn),其中可以不按所示出或討論的順 序,包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序,來(lái)執(zhí)行功能,這應(yīng)被本發(fā)明 的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
[0136] 在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟,例如,可以被認(rèn)為是 用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表,可以具體實(shí)現(xiàn)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中,以 供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令 執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用,或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或 設(shè)備而使用。就本說(shuō)明書(shū)而言,"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是