[发明专利]一种速度环控制参数整定方法及装置

说明书

本发明公开了一种速度环控制参数整定方法和装置，其中，该方法包括：根据电机速度环参数理论计算公式确定速度环PI控制器的比例参数理论值和积分参数理论值作为速度环整定的比例参数初始值和积分参数初始值根据比例参数初始值和积分参数初始值以及设置的迭代步长和迭代公式在迭代方向上确定误差积分性能评价函数的最小评价值，并在该最小评价值不大于预设阈值时得到对应的积分参数和比例参数。利用本发明，改善速度环控制参数整定效果，不依赖于电机系统的模型，适用性更广，易操作，整定效率高。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种速度环控制参数整定方法及装置。

背景技术

交流同步电机速度控制通常采用速度PI控制器，包含比例参数(P)和积分参数(I)，由于不同应用场合有不同性能需求，为实现良好的控制性能，通常需要根据应用需求重新调整速度环PI控制参数。

速度环PI控制参数整定常用方法有两种：(1)基于模型的理论公式计算法，控制性能由建模的准确性决定，实际模型复杂，误差大；(2)基于经验的整定法，需根据不同应用需要、专业经验制定整定规则，控制性能由专业人员经验决定，适用性较低、效率较低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种速度环控制参数整定方法，实现参数整定自动化，从而降低劳动成本、提高电机调试效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种速度环控制参数整定方法，所述方法包括：根据电机速度环参数理论计算公式(1)确定速度环PI控制器的比例参数理论值和积分参数理论值作为速度环参数整定的比例参数初始值和积分参数初始值其中，T_s为速度环控制周期，T_pwm为逆变器时间常数，T_f为速度环低通滤波器的时间常数，J为系统等效至电机轴的转动惯量，K_t为电机转矩系数；根据系统响应要求确定误差积分性能评价函数E(K_p，K_I)；其中，p、q为权重因子；设置速度环PI参数整定的迭代步长其中，5％≦m₁≦30％、5％≦m₂≦30％；根据所述速度环参数整定的比例参数初始值和积分参数初始值以及所述迭代步长确定比例参数K_P迭代方向μ_P；根据所述积分参数初始值以及迭代公式在所述迭代方向μ_P上搜索所述误差积分性能评价函数评价值的最小值以确定比例参数根据所述速度环参数整定的比例参数初始值和积分参数初始值以及所述迭代步长确定积分参数K_I迭代方向μ_I；设置所述速度环参数整定的比例参数初始值根据所述比例参数初始值以及迭代公式在所述迭代方向μ_I上搜索所述误差积分性能评价函数的最小值，以确定积分参数根据计算得到的比例参数和积分参数为确定所述误差积分性能评价函数的最小性能评价值为并判断所述最小性能评价值是否不大于预设的阈值E_th；当不大于预设的阈值E_th时，确定速度环PI控制参数为

其中，当不满足不大于预设的阈值E_th时，所述方法还包括：分别设置所述速度环参数整定的比例参数初始值积分参数初始值其中，设置i＝0、j＝0；然后重新执行根据所述速度环参数整定的比例参数初始值和积分参数初始值以及所述迭代步长确定比例参数K_P迭代方向μ_P步骤。

其中，当不满足时，所述方法还包括：判断整定轮数n是否达到限制的最大整定轮数N；当整定轮数n未达到限制的最大整定轮数N时，分别设置所述速度环参数整定的比例参数初始值积分参数初始值其中，设置i＝0、j＝0；然后重新执行根据所述速度环参数整定的比例参数初始值和积分参数初始值以及所述迭代步长确定比例参数K_P迭代方向μ_P的步骤；当整定轮数n已达到限制的最大整定轮数N时，输出当前计算得到的比例参数和积分参数。