多通道電流錯(cuò)峰控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及伺服控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多通道電流錯(cuò)峰控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著機(jī)電伺服技術(shù)迅速崛起，機(jī)電伺服系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。機(jī)電伺服系統(tǒng)主要由 伺服控制驅(qū)動(dòng)器、伺服動(dòng)力電源、伺服電機(jī)、伺服作動(dòng)器組成。為減少單機(jī)配制數(shù)量，可采用 多通道控制驅(qū)動(dòng)器，如圖1所示。
[0003] 在電源需求方面，目前一臺(tái)伺服動(dòng)力電池為兩臺(tái)（或多臺(tái)）機(jī)電伺服系統(tǒng)供電。在 電池功率設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照兩臺(tái)的峰值需求來(lái)設(shè)計(jì)，這樣會(huì)造成電池體積很大，同時(shí)在短時(shí)大 負(fù)載應(yīng)用中，兩臺(tái)機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)同時(shí)出現(xiàn)峰值功率需求的情況很少發(fā)生，按兩臺(tái)峰值設(shè)計(jì) 也會(huì)造成浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一）要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005] 本發(fā)明的目的在于減小伺服電池體積，提高伺服電池利用率，從而提高整個(gè)機(jī)電 伺服系統(tǒng)的小型化。
[0006] (二）技術(shù)方案
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多通道電流錯(cuò)峰控制方法，包括：
[0008] 在同一時(shí)間分別確定多臺(tái)電機(jī)中每一臺(tái)電機(jī)的三相相電流的最大值；
[0009] 分別判斷各最大值是否大于額定電流，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作：
[0010] 如果最大值不大于額定電流，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng) 的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流；
[0011] 如果最大值大于額定電流，則判斷該最大值是否為各最大值中數(shù)值最大的最大 值，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作：
[0012] 如果該最大值不是各最大值中數(shù)值最大的最大值，則根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比 控制與該最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù)該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從 而控制其它兩相的相電流；
[0013] 如果該最大值是各最大值中數(shù)值最大的最大值，則判斷數(shù)值最大的最大值的數(shù) 量，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作：
[0014] 如果僅有一個(gè)數(shù)值最大的最大值，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī) 相應(yīng)的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流；
[0015] 如果存在多個(gè)相同的數(shù)值最大的最大值，則選取一個(gè)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算 與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流；
[0016] 對(duì)于除此之外的其它數(shù)值的最大值，分別根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制與各該 最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并分別根據(jù)各該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而 控制其它兩相的相電流。
[0017] 優(yōu)選地，確定每一臺(tái)電機(jī)的三相相電流的最大值，具體包括：
[0018] 采集每一臺(tái)電機(jī)的兩相相電流；
[0019] 根據(jù)該兩相相電流計(jì)算第三相電流；
[0020] 比較三相相電流，從中選取最大值。
[0021] 優(yōu)選地，根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制與該最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù) 該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而控制其它兩相的相電流，具體包括采用以 下方式計(jì)算占空比：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多通道電流錯(cuò)峰控制方法，其特征在于，包括： 在同一時(shí)間分別確定多臺(tái)電機(jī)中每一臺(tái)電機(jī)的三相相電流的最大值； 分別判斷各最大值是否大于額定電流，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作： 如果最大值不大于額定電流，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占 空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流； 如果最大值大于額定電流，則判斷該最大值是否為各電機(jī)最大值中數(shù)值最大的最大 值，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作： 如果該最大值不是各最大值中數(shù)值最大的最大值，則根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制 與該最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù)該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而控 制其它兩相的相電流； 如果該最大值是各最大值中數(shù)值最大的最大值，則判斷數(shù)值最大的最大值的數(shù)量，并 根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作： 如果僅有一個(gè)數(shù)值最大的最大值，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng) 的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流； 如果存在多個(gè)相同的數(shù)值最大的最大值，則選取一個(gè)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其 對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流； 對(duì)于除此之外的其它數(shù)值的最大值，分別根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制與各該最大 值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并分別根據(jù)各該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而控制 其它兩相的相電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定每一臺(tái)電機(jī)的三相相電流的最大值，具 體包括： 采集每一臺(tái)電機(jī)的兩相相電流； 根據(jù)該兩相相電流計(jì)算第三相電流； 比較三相相電流，從中選取最大值。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制與該最 大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù)該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而控制其它 兩相的相電流，具體包括采用以下方式計(jì)算占空比：
其中，IA為與該最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，IB、1C分別為其它兩相的相電流，IE為額定 電流，D(IA)、D(IB)、D(IC)分別為與IA、IB、IC對(duì)應(yīng)的占空比，D(?)為電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng) 的占空比。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述選取一個(gè)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算 與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，包括根據(jù)設(shè)定的規(guī)則選取。
5. -種雙通道電流錯(cuò)峰控制方法，其特征在于，包括： 在同一時(shí)間分別采集兩臺(tái)電機(jī)中每一臺(tái)電機(jī)的兩相相電流； 根據(jù)每一臺(tái)電機(jī)的兩相相電流計(jì)算每一臺(tái)電機(jī)的第三相電流； 分別比較每一臺(tái)電機(jī)的三相相電流，從中選取各自的相電流最大值； 判斷兩個(gè)最大值是否全部大于額定電流，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作： 如果兩個(gè)最大值全部小于額定電流或者僅有一個(gè)最大值大于額定電流，則分別根據(jù)標(biāo) 準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算兩臺(tái)電機(jī)相應(yīng)的占空比，從而分別控制兩臺(tái)電機(jī)的三相相電流； 如果兩個(gè)最大值全部大于額定電流，則判斷兩個(gè)最大值的大小關(guān)系，并根據(jù)判斷結(jié)果 進(jìn)行以下操作： 如果其中一個(gè)最大值大于另一個(gè)最大值，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其中較大值 對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流；對(duì)于其中的較小值，則根據(jù)額定 電流相應(yīng)的占空比控制與該較小值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù)該相電流比例輸出其它兩相 相應(yīng)的占空比，從而控制其它兩相的相電流； 如果兩個(gè)最大值相同，則選取一個(gè)最大值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī) 相應(yīng)的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流；對(duì)于相同的另一個(gè)最大值，根據(jù)額定電流相 應(yīng)的占空比控制與該最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù)該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的 占空比，從而控制其它兩相的相電流。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述選取一個(gè)最大值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算 法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，包括根據(jù)設(shè)定的規(guī)則選取。
7. -種多通道電流錯(cuò)峰控制裝置，其特征在于，包括： 電流傳感器，用于在同一時(shí)間分別采集多臺(tái)電機(jī)中每一臺(tái)電機(jī)的兩相相電流； 信號(hào)處理電路，用于將所采集的相電流轉(zhuǎn)換為主控制器可處理的信號(hào)； 主控制器，用于根據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換的每一臺(tái)電機(jī)的兩相相電流計(jì)算每一臺(tái)電機(jī)的第三相電 流，并用于： 分別比較每一臺(tái)電機(jī)的三相相電流，從中選取各自的相電流最大值； 分別判斷各最大值是否大于額定電流，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作： 如果最大值不大于額定電流，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占 空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流； 如果最大值大于額定電流，則判斷該最大值是否為各最大值中數(shù)值最大的最大值，并 根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作： 如果該最大值不是各最大值中數(shù)值最大的最大值，則根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制 與該最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù)該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而控 制其它兩相的相電流； 如果該最大值是各最大值中數(shù)值最大的最大值，則判斷數(shù)值最大的最大值的數(shù)量，并 根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作： 如果僅有一個(gè)數(shù)值最大的最大值，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng) 的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流； 如果存在多個(gè)相同的數(shù)值最大的最大值，則選取一個(gè)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其 對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流； 對(duì)于除此之外的其它數(shù)值的最大值，分別根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制與各該最大 值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并分別根據(jù)各該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而控制 其它兩相的相電流； 驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)所述主控制器輸出的占空比控制功率電路； 功率電路，用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電路的控制開(kāi)關(guān)功率管，從而控制電機(jī)電流。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，根據(jù)額定電流相應(yīng)的占空比控制與該最大 值對(duì)應(yīng)的相的相電流，并根據(jù)該相電流比例輸出其它兩相相應(yīng)的占空比，從而控制其它兩 相的相電流，具體包括采用以下方式計(jì)算占空比：
其中，IA為與該最大值對(duì)應(yīng)的相的相電流，IB、1C分別為其它兩相的相電流，IE為額定 電流，D(IA)、D(IB)、D(IC)分別為與IA、IB、IC對(duì)應(yīng)的占空比，D(?)為電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng) 的占空比。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述選取一個(gè)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì) 算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，包括根據(jù)設(shè)定的規(guī)則選取。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種多通道電流錯(cuò)峰控制方法，包括：在同一時(shí)間分別確定多臺(tái)電機(jī)中每一臺(tái)電機(jī)的三相相電流的最大值；分別判斷各最大值是否大于額定電流，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行以下操作：如果最大值不大于額定電流，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)空間矢量算法計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的電機(jī)相應(yīng)的占空比，從而控制該電機(jī)的三相相電流；如果最大值大于額定電流，則判斷該最大值是否為各電機(jī)最大值中數(shù)值最大的最大值，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步操作。本發(fā)明提供的多通道電流錯(cuò)峰控制方法及裝置，可以大幅減小對(duì)伺服動(dòng)力電源的峰值功率需求，使伺服系統(tǒng)的集成化和小型化程度更高，用于機(jī)電伺服系統(tǒng)多通道控制驅(qū)動(dòng)器輸出控制。
【IPC分類(lèi)】H02P21-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104617848
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510089865
【發(fā)明人】黃玉平, 朱成林, 鄭再平, 賈淑絨, 姜迪開(kāi)
【申請(qǐng)人】北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日