本發(fā)明涉及電機控制,更具體地,涉及一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、目前,電機轉(zhuǎn)動慣量的辨識主要分為離線辨識和在線辨識兩類。離線辨識方案主要通過計算在給定力矩情況下電機轉(zhuǎn)速的變化得到轉(zhuǎn)動慣量,該方法簡單準確,但是不適用于負載慣量變動的系統(tǒng);常規(guī)的在線辨識方法一般基于最小二乘法、擾動觀測器、模型參考自適應(yīng)等先進算法,這些方法具有較高的辨識精度并可以滿足負載慣量變動的系統(tǒng),但是這些先進算法的計算過于復(fù)雜,將影響驅(qū)動設(shè)備中其他算法的應(yīng)用。
2、因此,有必要提供一種更加簡便的慣量在線辨識方法,在滿足辨識精度需求的前提下節(jié)省算力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,提供一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì),根據(jù)電機減速運行過程中采集的常用電機運行數(shù)據(jù),采用更加簡便的方式實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動慣量在線辨識,能滿足辨識精度需求,且節(jié)省算力。
2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法,基于電機通過逆變器連接直流母線,所述直流母線上設(shè)有直流母線電容,方法包括:
3、獲取電機減速過程中的直流母線電壓和電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù);
4、將獲取的數(shù)據(jù)輸入提前構(gòu)建的母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式,得到電機的當前轉(zhuǎn)動慣量。
5、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以作出如下改進。
6、進一步,所述母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式為:
7、
8、其中,j為當前轉(zhuǎn)動慣量,c為直流母線電容,udc為直流母線電壓,η1為逆變器效率,η2為電機機械效率,δt為電機減速過程中直流母線電壓udc達到過壓失速電壓處理點時與減速初始時刻的時間差,δudc為電機減速過程中直流母線電壓udc達到過壓失速電壓處理點時與減速初始時刻的電壓差,w1為減速初始時刻的電機角速度,w2為直流母線電壓udc達到過壓失速電壓處理點時的電機角速度,dt表示微分符號。
9、進一步,該方法還包括,根據(jù)歷史的電機運行參數(shù)和逆變器運行參數(shù)提前構(gòu)建母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式,具體包括:
10、在歷史的電機減速過程中,獲取直流母線電壓udc以及直流母線電容c,以構(gòu)建直流母線電流idc計算式(1):
11、
12、其中,表示直流母線電壓udc的變化率;
13、根據(jù)式(1)建立直流母線電容的充電功率pc計算式為:
14、
15、將逆變器視為整流器,經(jīng)過clark變換,建立逆變器輸出側(cè)功率與直流母線電容充電功率的關(guān)系式(3):
16、pc=η1(uαiα+uβiβ)??(3),
17、其中,η1為逆變器視為整流器時的轉(zhuǎn)換效率,iα和iβ為clark變換后的電流,uα和uβ為clark變換后的電壓;
18、將電機視為發(fā)電機,從而將發(fā)電功率到電功率的轉(zhuǎn)換關(guān)系表示為式(4):
19、
20、其中,η2為電機機械能轉(zhuǎn)換為電能的效率,δem為機械能損失量,δt為損失δem所耗時間,t2為電機減速過程中直流母線電壓udc達到過壓失速電壓處理點的時間,t1為電機減速初始時刻,j為轉(zhuǎn)動慣量,w1減速初始時刻的電機角速度,w2為直流母線電壓udc達到過壓失速電壓處理點時的電機角速度;
21、將式(2)、式(4)帶入式(3),整理后得到母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式(5):
22、
23、進一步,所述電機為單相交流電機或三相交流電機。
24、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識系統(tǒng),包括:
25、獲取模塊,用于獲取電機減速過程中的直流母線電壓和電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù);
26、計算模塊,用于將獲取的數(shù)據(jù)輸入提前構(gòu)建的母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式,得到電機的當前轉(zhuǎn)動慣量。
27、進一步,該系統(tǒng)還包括:
28、構(gòu)建模塊,用于根據(jù)歷史的電機運行參數(shù)和逆變器運行參數(shù)提前構(gòu)建母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式。
29、根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了一種電子設(shè)備,包括存儲器、處理器,所述處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的計算機管理類程序時實現(xiàn)上述電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法的步驟。
30、根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機管理類程序,所述計算機管理類程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法的步驟。
31、本發(fā)明提供的一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì),提供了一個簡單的慣量在線辨識方法,既能夠?qū)崿F(xiàn)慣量在線辨識,也無需負載的先進算法,同時也滿足一定的辨識精度。具體的,本發(fā)明能夠根據(jù)電機減速過程中的直流母線電壓變化及速度變化,很簡單地得到轉(zhuǎn)動慣量。本發(fā)明能滿足電機轉(zhuǎn)動慣量辨識精度要求,計算量小,算力開支小,無需實時長時間監(jiān)控電機運行參數(shù),僅需對減速過程中少量數(shù)據(jù)進行處理即可得到結(jié)果;其對辨識條件無苛刻要求,可適應(yīng)不同的應(yīng)用場合,有較強的魯棒性。
1.一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法,基于電機通過逆變器連接直流母線,所述直流母線上設(shè)有直流母線電容,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法,其特征在于,所述母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法,其特征在于,還包括,根據(jù)歷史的電機運行參數(shù)和逆變器運行參數(shù)提前構(gòu)建母線電壓-電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系式,具體包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法,其特征在于,所述電機為單相交流電機或三相交流電機。
5.一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識系統(tǒng),其特征在于,包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電機轉(zhuǎn)動慣量辨識系統(tǒng),其特征在于,還包括:
7.一種電子設(shè)備,其特征在于,包括存儲器、處理器,所述處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的計算機管理類程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任一項所述的電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法的步驟。
8.一種計算機可讀存儲介質(zhì),其特征在于,其上存儲有計算機管理類程序,所述計算機管理類程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任一項所述的電機轉(zhuǎn)動慣量辨識方法的步驟。