多通道电流错峰控制方法及装置的制造方法

文档序号:8301152阅读:196来源:国知局
多通道电流错峰控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及伺服控制技术领域,特别涉及一种多通道电流错峰控制方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着机电伺服技术迅速崛起,机电伺服系统得到广泛应用。机电伺服系统主要由 伺服控制驱动器、伺服动力电源、伺服电机、伺服作动器组成。为减少单机配制数量,可采用 多通道控制驱动器,如图1所示。
[0003] 在电源需求方面,目前一台伺服动力电池为两台(或多台)机电伺服系统供电。在 电池功率设计时,应按照两台的峰值需求来设计,这样会造成电池体积很大,同时在短时大 负载应用中,两台机电伺服机构同时出现峰值功率需求的情况很少发生,按两台峰值设计 也会造成浪费。

【发明内容】

[0004](一)要解决的技术问题
[0005] 本发明的目的在于减小伺服电池体积,提高伺服电池利用率,从而提高整个机电 伺服系统的小型化。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为了实现上述目的,本发明提供了一种多通道电流错峰控制方法,包括:
[0008] 在同一时间分别确定多台电机中每一台电机的三相相电流的最大值;
[0009] 分别判断各最大值是否大于额定电流,并根据判断结果进行以下操作:
[0010] 如果最大值不大于额定电流,则根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机相应 的占空比,从而控制该电机的三相相电流;
[0011] 如果最大值大于额定电流,则判断该最大值是否为各最大值中数值最大的最大 值,并根据判断结果进行以下操作:
[0012] 如果该最大值不是各最大值中数值最大的最大值,则根据额定电流相应的占空比 控制与该最大值对应的相的相电流,并根据该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从 而控制其它两相的相电流;
[0013] 如果该最大值是各最大值中数值最大的最大值,则判断数值最大的最大值的数 量,并根据判断结果进行以下操作:
[0014] 如果仅有一个数值最大的最大值,则根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机 相应的占空比,从而控制该电机的三相相电流;
[0015] 如果存在多个相同的数值最大的最大值,则选取一个根据标准空间矢量算法计算 与其对应的电机相应的占空比,从而控制该电机的三相相电流;
[0016] 对于除此之外的其它数值的最大值,分别根据额定电流相应的占空比控制与各该 最大值对应的相的相电流,并分别根据各该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而 控制其它两相的相电流。
[0017] 优选地,确定每一台电机的三相相电流的最大值,具体包括:
[0018] 采集每一台电机的两相相电流;
[0019] 根据该两相相电流计算第三相电流;
[0020] 比较三相相电流,从中选取最大值。
[0021] 优选地,根据额定电流相应的占空比控制与该最大值对应的相的相电流,并根据 该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而控制其它两相的相电流,具体包括采用以 下方式计算占空比:
【主权项】
1. 一种多通道电流错峰控制方法,其特征在于,包括: 在同一时间分别确定多台电机中每一台电机的三相相电流的最大值; 分别判断各最大值是否大于额定电流,并根据判断结果进行以下操作: 如果最大值不大于额定电流,则根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机相应的占 空比,从而控制该电机的三相相电流; 如果最大值大于额定电流,则判断该最大值是否为各电机最大值中数值最大的最大 值,并根据判断结果进行以下操作: 如果该最大值不是各最大值中数值最大的最大值,则根据额定电流相应的占空比控制 与该最大值对应的相的相电流,并根据该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而控 制其它两相的相电流; 如果该最大值是各最大值中数值最大的最大值,则判断数值最大的最大值的数量,并 根据判断结果进行以下操作: 如果仅有一个数值最大的最大值,则根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机相应 的占空比,从而控制该电机的三相相电流; 如果存在多个相同的数值最大的最大值,则选取一个根据标准空间矢量算法计算与其 对应的电机相应的占空比,从而控制该电机的三相相电流; 对于除此之外的其它数值的最大值,分别根据额定电流相应的占空比控制与各该最大 值对应的相的相电流,并分别根据各该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而控制 其它两相的相电流。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,确定每一台电机的三相相电流的最大值,具 体包括: 采集每一台电机的两相相电流; 根据该两相相电流计算第三相电流; 比较三相相电流,从中选取最大值。
3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,根据额定电流相应的占空比控制与该最 大值对应的相的相电流,并根据该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而控制其它 两相的相电流,具体包括采用以下方式计算占空比:
其中,IA为与该最大值对应的相的相电流,IB、1C分别为其它两相的相电流,IE为额定 电流,D(IA)、D(IB)、D(IC)分别为与IA、IB、IC对应的占空比,D(?)为电机反电动势对应 的占空比。
4. 如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述选取一个根据标准空间矢量算法计算 与其对应的电机相应的占空比,包括根据设定的规则选取。
5. -种双通道电流错峰控制方法,其特征在于,包括: 在同一时间分别采集两台电机中每一台电机的两相相电流; 根据每一台电机的两相相电流计算每一台电机的第三相电流; 分别比较每一台电机的三相相电流,从中选取各自的相电流最大值; 判断两个最大值是否全部大于额定电流,并根据判断结果进行以下操作: 如果两个最大值全部小于额定电流或者仅有一个最大值大于额定电流,则分别根据标 准空间矢量算法计算两台电机相应的占空比,从而分别控制两台电机的三相相电流; 如果两个最大值全部大于额定电流,则判断两个最大值的大小关系,并根据判断结果 进行以下操作: 如果其中一个最大值大于另一个最大值,则根据标准空间矢量算法计算与其中较大值 对应的电机相应的占空比,从而控制该电机的三相相电流;对于其中的较小值,则根据额定 电流相应的占空比控制与该较小值对应的相的相电流,并根据该相电流比例输出其它两相 相应的占空比,从而控制其它两相的相电流; 如果两个最大值相同,则选取一个最大值根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机 相应的占空比,从而控制该电机的三相相电流;对于相同的另一个最大值,根据额定电流相 应的占空比控制与该最大值对应的相的相电流,并根据该相电流比例输出其它两相相应的 占空比,从而控制其它两相的相电流。
6. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述选取一个最大值根据标准空间矢量算 法计算与其对应的电机相应的占空比,包括根据设定的规则选取。
7. -种多通道电流错峰控制装置,其特征在于,包括: 电流传感器,用于在同一时间分别采集多台电机中每一台电机的两相相电流; 信号处理电路,用于将所采集的相电流转换为主控制器可处理的信号; 主控制器,用于根据经转换的每一台电机的两相相电流计算每一台电机的第三相电 流,并用于: 分别比较每一台电机的三相相电流,从中选取各自的相电流最大值; 分别判断各最大值是否大于额定电流,并根据判断结果进行以下操作: 如果最大值不大于额定电流,则根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机相应的占 空比,从而控制该电机的三相相电流; 如果最大值大于额定电流,则判断该最大值是否为各最大值中数值最大的最大值,并 根据判断结果进行以下操作: 如果该最大值不是各最大值中数值最大的最大值,则根据额定电流相应的占空比控制 与该最大值对应的相的相电流,并根据该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而控 制其它两相的相电流; 如果该最大值是各最大值中数值最大的最大值,则判断数值最大的最大值的数量,并 根据判断结果进行以下操作: 如果仅有一个数值最大的最大值,则根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机相应 的占空比,从而控制该电机的三相相电流; 如果存在多个相同的数值最大的最大值,则选取一个根据标准空间矢量算法计算与其 对应的电机相应的占空比,从而控制该电机的三相相电流; 对于除此之外的其它数值的最大值,分别根据额定电流相应的占空比控制与各该最大 值对应的相的相电流,并分别根据各该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而控制 其它两相的相电流; 驱动电路,用于根据所述主控制器输出的占空比控制功率电路; 功率电路,用于根据所述驱动电路的控制开关功率管,从而控制电机电流。
8. 如权利要求7所述的装置,其特征在于,根据额定电流相应的占空比控制与该最大 值对应的相的相电流,并根据该相电流比例输出其它两相相应的占空比,从而控制其它两 相的相电流,具体包括采用以下方式计算占空比:
其中,IA为与该最大值对应的相的相电流,IB、1C分别为其它两相的相电流,IE为额定 电流,D(IA)、D(IB)、D(IC)分别为与IA、IB、IC对应的占空比,D(?)为电机反电动势对应 的占空比。
9. 如权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述选取一个根据标准空间矢量算法计 算与其对应的电机相应的占空比,包括根据设定的规则选取。
【专利摘要】本发明提供了一种多通道电流错峰控制方法,包括:在同一时间分别确定多台电机中每一台电机的三相相电流的最大值;分别判断各最大值是否大于额定电流,并根据判断结果进行以下操作:如果最大值不大于额定电流,则根据标准空间矢量算法计算与其对应的电机相应的占空比,从而控制该电机的三相相电流;如果最大值大于额定电流,则判断该最大值是否为各电机最大值中数值最大的最大值,并根据判断结果进行进一步操作。本发明提供的多通道电流错峰控制方法及装置,可以大幅减小对伺服动力电源的峰值功率需求,使伺服系统的集成化和小型化程度更高,用于机电伺服系统多通道控制驱动器输出控制。
【IPC分类】H02P21-00
【公开号】CN104617848
【申请号】CN201510089865
【发明人】黄玉平, 朱成林, 郑再平, 贾淑绒, 姜迪开
【申请人】北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月27日
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