一种伺服电机控制方法、装置、电子设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116111901A(43)申请公布日2023.05.12(21)申请号202211677138.6H02P21/13(2006.01)(22)申请日2022.12.26H02P21/18(2016.01)H02P21/14(2016.01)(71)申请人武汉迈信电气技术有限公司地址431600湖北省武汉市东湖开发区武汉大学科技园武大科技园3S地球空间信息产业基地三区26#座5层26#-501室(72)发明人杜佳星沈一凡史丽春彭小林王威(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司42238专利代理师康靖(51)Int.Cl.H02P21/20(2016.01)H02P21/00(2016.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种伺服电机控制方法、装置、电子设备及存储介质(57)摘要本发明公开了一种伺服电机控制方法、装置、电子设备及存储介质，该方法主要包括以下步骤：根据目标位置建立目标位置坐标系DQ*，将目标位置与D*轴重合；根据编码器反馈位置计算D*轴与转子坐标系DQ的D轴之间的夹角θ；综合2个坐标系DQ*和DQ，选取合适的直轴电流Id*，计算伺服电机输出的电磁转矩Te；当负载增大时，设置Id*的第一控制策略；当转速升高时，设置Id*的第二控制策略。该控制方法不用增加调节器的增益，也不用增加额外的扰动观测器，而是通过改变直轴电流Id*的大小，来增加伺服环路的抗扰性。能在低速、高稳定性要求的应用场合下实现伺服电机的高刚性控制。CN116111901ACN116111901A权利要求书1/2页1.一种伺服电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：伺服驱动器接收位置指令，确定目标位置；根据目标位置建立目标位置坐标系DQ*，将目标位置与D*轴重合；根据编码器反馈位置计算D*轴与转子坐标系DQ的D轴之间的夹角θ；综合2个坐标系DQ*和DQ，设置合适的直轴电流Id*，计算伺服电机输出的电磁转矩Te：式中，Iq为转子坐标系DQ下的交轴电流，Id*为目标位置坐标系DQ*下的直轴电流，Pn为电机级对数，ψm为电机磁链，Ld、Lq分别表示D轴和Q轴的电感。2.根据权利要求1所述的伺服电机控制方法，其特征在于，还包括：2*21/2*当负载TL增大，Iq值随之增大，在驱动器输出电流I≈(Iq+(Id))，设Id的给定大小为C，驱动器电流输出限制值为Ilim，*根据Iq、C以及Ilim的大小关系，设置Id的第一控制策略。3.根据权利要求2所述的伺服电机控制方法，其特征在于，所述第一控制策略如下：*221/2Id＝C；当Iq≤(Ilim‑C)；*221/2221/2Id＝(Ilim‑Iq)；当Iq＞(Ilim‑C)。4.根据权利要求1所述的伺服电机控制方法，其特征在于，还包括：当伺服电机转速升高，根据伺服电机转速ω的大小，设置Id*的第二控制策略。5.根据权利要求4所述的伺服电机控制方法，其特征在于，所述第二控制策略如下：Id*＝C；当ω≤V1；Id*＝(V2‑ω)×C/(V2‑V1)；当V1＜ω＜V2；Id*＝0；当V2≤ω；式中，C为Id*的给定大小，V1为设定的转速ω第一阈值，V2为设定的转速ω第二阈值。6.一种实施如权利要求1‑5任一项所述方法的伺服电机控制装置，其特征在于，包括以下模块：目标位置确定模块，用于根据伺服驱动器接收的位置指令确定目标位置；DQ*坐标系建立模块，用于根据目标位置建立目标位置坐标系DQ*，将目标位置与D*轴重合；夹角计算模块，用于根据编码器反馈位置计算D*轴与转子坐标系DQ的D轴之间的夹角θ；电磁转矩计算模块，用于综合2个坐标系DQ*和DQ，设置合适的直轴电流Id*，计算伺服电机输出的电磁转矩Te：式中，Iq为转子坐标系DQ下的交轴电流，Id*为目标位置坐标系DQ*下的直轴电流，Pn为电机级对数，ψm为电机磁链，Ld、Lq分别表示D轴和Q轴的电感。7.根据权利要求6所述的伺服电机控制装置，其特征在于，还包括：2第一控制策略设置模块，用于当负载TL增大，Iq值随之增大，在驱动器输出电流I≈(Iq*21/2*+(Id))，设Id的给定大小为C，驱动器电流输出限制值为Ilim，根据Iq、C以及Ilim的大小关系，设置Id*的第一控制策略。2CN116111901A权利要求书2/2页8.根据权利要求6所述的伺服电机控制装置，其特征在于，还包括：第二控制策略设置模块，用于当伺服电机转速升高，根据伺服电机转速ω的大小，设置Id*的第二控制策略。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑5中任一项所述的伺服电机控制方法的步骤。10.一种存储介质，其上存储