[发明专利]一种电机速度实时抗饱和PID控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种电机速度实时抗饱和PID控制方法及装置，该方法包括：获得电机的转速误差e(k)，计算所述电机的最大扭矩限幅值；计算当前时刻的PID调节器的当前积分值U_i(k)并对其限幅；计算PID调节器输出值T_pid(k)并对其限幅；计算所述限幅后的PID调节器输出值与所述T_pid(k)的差值，将其作为下一时刻的饱和误差值e_sat(k)，并返回执行计算当前时刻的PID调节器的当前积分值，直至所述电机运行的时间周期结束。本发明根据所述电机的最大扭矩限幅值，对PID调节器的当前积分值和输出值进行限幅，并动态调整了饱和误差值，实现了根据电机转速‑扭矩特性进行实时限幅，进而对PID进行实时饱和限幅的目的。

主权项

1.一种电机速度实时抗饱和PID控制方法，其特征在于，该方法包括：利用电机的额定转速Nref(k)减去电机的实际转速Nreal(k)，得到电机的转速误差e(k)；通过查表插值法或拟合特性曲线法，计算所述电机的最大扭矩限幅值；计算当前时刻的PID调节器的当前积分值Ui(k)；其中，Ui(k)＝Ui(k‑1)+ki*e(k)+kc*esat(k)，式中，Ui(k)为所述PID调节器的当前时刻的积分值，Ui(k‑1)为所述PID调节器上一时刻的积分值，ki为积分系数，kc为抗饱和积分系数，esat(k)为当前时刻的饱和误差；判断所述当前积分值Ui(k)是否满足积分限幅值，若不满足，则根据所述电机的最大扭矩限幅值，限幅调整所述当前积分值Ui(k)，得到限幅后的积分值U′i(k)，将所述当前积分值Ui(k)更新为U′i(k)，并在下一轮计算中将U′i(k)的值赋予Ui(k‑1)；根据Tpid＝kp*e(k)+kd*(e(k)‑e(k‑1))+U′i(k)，计算PID调节器输出值Tpid(k)，式中，kp为比例系数，kd为微分系数；判断所述PID调节器输出值Tpid(k)是否满足PID调节器输出限幅值，若不满足，则根据所述电机的最大扭矩限幅值，对所述PID调节器输出值Tpid(k)进行限幅调整，得到限幅后的PID调节器输出值Tsat(k)；计算所述限幅后的PID调节器输出值Tsat(k)与所述PID调节器输出值Tpid(k)的差值，将得到的差值作为下一时刻的饱和误差值esat(k)，在下一时刻到来后，返回执行计算当前时刻的PID调节器的当前积分值，直至所述电机运行的时间周期结束。