发明名称 一种直流电机电流PI控制系统的控制方法
摘要 本发明公开了一种直流电机电流PI控制系统及方法,属于直流电机控制技术领域。该控制系统包括控制器、功率驱动单元、直流电机和电流检测传感器,其中所述的控制器由比较器、比例器、积分器和加法器组成;本发明的控制系统的控制方法是:先识别直流电机的等效电气惯量参数B,然后调整控制器的比例控制参数Kp和积分控制参数Ki。本发明控制系统在调试时,由于PI控制器的参数是根据直流电机参数进行调整的,所以控制器参数可以做到有的放矢进行调整,遏制了PI控制器参数调整的盲目性,节省了时间和精力,并能获得良好的电流控制效果。
申请公布号 CN103414418B 申请公布日期 2015.06.17
申请号 CN201310321241.1 申请日期 2013.07.26
申请人 江苏科技大学 发明人 张懿;魏海峰;冯友兵
分类号 H02P21/00(2006.01)I 主分类号 H02P21/00(2006.01)I
代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人 楼高潮
主权项 一种直流电机电流PI控制系统的控制方法,该方法基于的控制系统包括控制器(110),功率驱动单元(120),直流电机(130)和电流检测传感器(140),其特征在于,所述控制器(110)由比较器(111)、比例器(112)、积分器(113)和加法器(114)组成;其中所述比较器(111)接收电流指令信号,所述比较器(111)的输出端分别接所述比例器(112)和所述积分器(113)的输入端;所述比例器(112)和所述积分器(113)的输出端接所述加法器(114)的输入端;所述加法器(114)的输出端接所述功率驱动单元(120)的输入端;所述功率驱动单元(120)的输出端接所述直流电机(130)的输入端;所述直流电机(130)的输出端输出电流信号,该输出电流信号还接至电流检测传感器(140)的输入端;所述电流检测传感器(140)的输出端接所述比较器(111)的输入端;其特征在于,所述的控制方法包括如下步骤:1)识别直流电机的等效电气惯量参数B:a.将幅值为M的直流电压输入到功率驱动单元(120),激励直流电机(130)产生电流,由电流检测传感器(140)测量直流电机(130)的电流输出信号,并记录直流电压和电流输出信号随时间变化的过程;b.建立电流输出信号与时间关系的坐标系,读出电流输出信号曲线的稳态幅值C,将直流电压幅值M除以电流输出信号曲线的稳态幅值C,得到直流电机等效电气阻抗参数R;c.测量在电流输出信号曲线的稳态幅值C的0.632倍处的时间轴上坐标值T;d.将直流电机(130)的等效电气阻抗参数R乘以时间值T,得到直流电机(130)等效电气惯量参数B;2)调整控制器的比例控制参数Kp和积分控制参数Ki:A)确定直流电机(130)的额定电压Ue;B)确定直流电机(130)的额定电流Ie;C)调整控制器的比例控制参数Kp=Ue/Ie;D)调整控制器的积分控制参数Ki=Kp/B;其中,步骤1)所述的直流电压幅值M与直流电机(130)的额定电压Ue相等;步骤2)所述的积分控制参数Ki的初值为0。
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