[发明专利]伺服电机转动惯量辨识方法和装置

权利要求书

1.一种伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，包括：

通过速度发生器(1)控制伺服电机(2)按预定的速度曲线运行；

实时获取所述伺服电机(2)与所述速度曲线对应的转矩参数；

在所述速度发生器(1)的加减速基带信号的宽度范围内确定用于提取有用转矩信号的一级窗口；其中，根据所述加减速基带信号的宽度范围确定一个更小的范围构成所述一级窗口；

根据所述一级窗口提取第一转矩信号；

利用二级窗口传递函数对所述第一转矩信号处理后得到第二转矩信号；

根据所述速度曲线的一个周期内的两次恒定加速度的变化过程所对应的第二转矩，辨识出所述伺服电机的转动惯量；

其中，所述转动惯量根据下式进行辨识：

J₁为转动惯量，单位kg·m²；

K_t为等效转矩系数，单位N·m；

T_c为电流采样周期，单位s；

xT是加速度惯量辨识的时间起点，单位s；

(x+1)T是加速度惯量辨识的时间终点，单位s；

yT是减速度惯量辨识的时间起点，单位s；

(y+1)T是减速度惯量辨识的时间终点，单位s；

i_qxT(n)是第n次(xT，(x+1)T)加速阶段伺服电机的等效q轴电流，单位A；

i_qyT(n)为第n次(yT，(y+1)T)减速阶段伺服电机的等效q轴电流，单位A；

N为伺服电机的转速，单位rpm；

n₀为计算伺服电机的等效q轴电流次数的初始化值。

2.根据权利要求1所述的伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述一个周期内获得多个所述转动惯量；

根据所述多个转动惯量得到该周期的第一平均转动惯量。

3.根据权利要求2所述的伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，所述方法还包括根据多个连续周期内的第一平均转动惯量得到第二平均转动惯量。

4.根据权利要求1所述的伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，所述速度曲线包括多个不同加速度的加速阶段和/或减速阶段。

5.根据权利要求1所述的伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，所述两次恒定加速度的变化过程中的加速度不同。

6.根据权利要求1所述的伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，所述方法还包括：从所述速度发生器(1)的多种预存速度曲线生成模式中进行选择和设置，以得到所述预定的速度曲线。

7.根据权利要求6所述的伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，所述多种预存速度曲线生成模式包括正转周期模式、反转周期模式、正转周期加反转周期模式、以及反转周期加正转周期模式。

8.根据权利要求7所述的伺服电机转动惯量辨识方法，其特征在于，

所述多种预存速度曲线生成模式均包括多级加速和多级减速；

根据负载特性对选定的所述预存速度曲线生成模式的幅值、和/或频率、和/或循环周期个数、和/或匀速时间、和/或加减速时间设置后得到所述预定的速度曲线。