[发明专利]棒线材轧机的机电时间常数辨识方法及装置

权利要求书

1.一种棒线材轧机的机电时间常数辨识方法，其特征在于，包括：

控制棒线材轧机的电机转速线性增加；

在电机转速线性增加的过程中，确定电机转矩不发生变化的稳定时间段，其中，所述稳定时间段包含多个时间片，每个时间片对应所述稳定时间段内的一个子时间段；

在所述稳定时间段内，检测棒线材轧机在各个时间片内的电机转速和电机转矩；

计算各个时间片对应的电机转速平均值和电机转矩平均值；

根据各个时间片对应的电机转速平均值，对所述稳定时间段内棒线材轧机的电机转速数据进行直线拟合，得到一条电机转速拟合直线；

获取所述电机转速拟合直线的斜率，并根据电机转速拟合直线的斜率和电机转矩平均值，确定棒线材轧机的机电时间常数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述棒线材轧机的机电时间常数为：

其中，T_m表示机电时间常数；表示每个时间片内的电机转矩的平均值；k表示电机转速拟合直线的斜率，用于表征电机转速随着时间的变化率；v_e表示电机转速的额定值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用最小二乘法，对所述稳定时间段内棒线材轧机的电机转速数据进行直线拟合，得到如下电机转速拟合直线：

v＝k×t+b；

其中，

其中，v表示电机转速；t表示时间；k表示电机转速拟合直线的斜率，用于表征电机转速随着时间的变化率；b表示电机转速拟合直线的截距；为电机转速的平均值；为电机时间的平均值；为电机时间平方的平均值；为电机转速和时间乘积的平均值；t_up表示稳定时间段的起始时刻；t_dn表示稳定时间段的终止时刻。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据棒线材轧机的机电时间常数，确定棒线材轧机的传递函数；

根据确定的传递函数，控制棒线材轧机工作。

5.一种棒线材轧机的机电时间常数辨识装置，其特征在于，包括：

轧机控制模块，用于控制棒线材轧机的电机转速线性增加；

电机数据检测模块，用于在电机转速线性增加的过程中，确定电机转矩不发生变化的稳定时间段，并在所述稳定时间段内，检测棒线材轧机在各个时间片内的电机转速和电机转矩，其中，所述稳定时间段包含多个时间片，每个时间片对应所述稳定时间段内的一个子时间段；

数据计算模块，用于计算各个时间片对应的电机转速平均值和电机转矩平均值；

数据拟合模块，用于根据各个时间片对应的电机转速平均值，对所述稳定时间段内棒线材轧机的电机转速数据进行直线拟合，得到一条电机转速拟合直线；

机电时间常数辨识模块，用于获取所述电机转速拟合直线的斜率，并根据电机转速拟合直线的斜率和电机转矩平均值，确定棒线材轧机的机电时间常数。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述棒线材轧机的机电时间常数为：

其中，T_m表示机电时间常数；表示每个时间片内的电机转矩的平均值；k表示电机转速拟合直线的斜率，用于表征电机转速随着时间的变化率；v_e表示电机转速的额定值。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据拟合模块还用于采用最小二乘法，对所述稳定时间段内棒线材轧机的电机转速数据进行直线拟合，得到如下电机转速拟合直线：

v＝k×t+b；

其中，

其中，v表示电机转速；t表示时间；k表示电机转速拟合直线的斜率，用于表征电机转速随着时间的变化率；b表示电机转速拟合直线的截距；为电机转速的平均值；为电机时间的平均值；为电机时间平方的平均值；为电机转速和时间乘积的平均值；t_up表示稳定时间段的起始时刻；t_dn表示稳定时间段的终止时刻。