[发明专利]主轴转速的控制方法、装置、缝纫机和可读存储介质

说明书

本申请提供一种主轴转速的控制方法、装置、缝纫机和可读存储介质，其中，该方法包括：获取缝纫机的电机的转速，根据负载转矩观测模型获取电机的负载力矩扰动估计值；根据转速观测模型和负载力矩扰动估计值，获取电机的实际转速估计值；根据负载力矩扰动估计值和实际转速估计值，控制电机输出对应的转速至缝纫机的主轴。该技术方案中，通过负载转矩观测模型观测得到电机的负载力矩扰动估计值，以及通过转速观测模型观测得到电机的实际转速估计值，作为PID控制的实际输出，结合PID控制策略对缝纫机的电机进行控制，可以抑制负载扰动对主轴系统的影响，提高主轴速度性能，并且控制过程的计算量小，便于在嵌入式芯片实现多电机的同时控制。

技术领域

本申请涉及缝纫机控制技术领域，尤其涉及一种主轴转速的控制方法、装置、缝纫机和可读存储介质。

背景技术

工业缝纫机主要包括主轴分系统、动框分系统、主控分系统、剪线分系统和中压脚分系统，这些系统通过互相协调工作实现线迹缝制，线迹的缝制过程、线迹的美观及质量是上述各个分系统互相协同控制的结果，而其他分系统的角度动作取决于主轴分系统的角度动作，主轴分系统多角度动作精度取决于主轴速度性能，因此主轴速度性能的控制技术是提高工业缝纫机质量的关键技术。

在现有技术中，大部分的工业缝纫机的主轴系统控制策略主要是采用PID控制(proportional-integral-derivative control，比例积分微分控制)，PID控制为线性控制器，在非线性系统中存在应用的局限性，动态控制性能较差。

发明内容

本申请提供一种主轴转速的控制方法、装置、缝纫机和可读存储介质，用于解决现有缝纫机主轴系统在非线性系统中存在应用的局限性，动态控制性能差的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种主轴转速的控制方法，应用于缝纫机，所述方法包括：

获取所述缝纫机的电机的转速，根据负载转矩观测模型获取所述电机的负载力矩扰动估计值；

根据转速观测模型和所述负载力矩扰动估计值，获取所述电机的实际转速估计值；

根据所述负载力矩扰动估计值和所述实际转速估计值，控制所述电机输出对应的转速至所述缝纫机的主轴。

在本实施例的主轴转速的控制方法中，采用预设的负载转矩观测模型和转速观测模型分别观测得到电机的负载力矩扰动估计值和电机的实际转速估计值，并结合比例积分微分控制方法对电机进行控制，可以抑制负载扰动对电机的影响，提高主轴的速度性能，提高缝纫机的缝纫质量。

在其中一个实施例中，所述电机的转速包括电机的实际转速和实际观测转速，所述获取所述电机的转速，根据负载转矩观测模型获取所述电机的负载力矩扰动估计值，具体包括：

获取所述电机的实际转速和初始时刻的实际观测转速；

根据所述负载转矩观测模型、所述电机的实际转速和所述电机在初始时刻的实际观测转速，获取所述电机的负载力矩扰动估计值。

在其中一个实施例中，所述负载转矩观测模型为：

上式中，为负载力矩扰动估计值，K_p为比例增益，K_I为积分增益，J为主轴转动惯量，l₂为预设参数，ω_r为实际转速，为实际观测转速，为积分表达式。

在其中一个实施例中，所述根据转速观测模型和所述负载力矩扰动估计值，获取所述电机的实际转速估计值，包括：

获取所述电机的实际输出力矩；

根据所述实际输出力矩、所述转速观测模型和所述负载力矩扰动估计值，获取所述电机的实际转速估计值。