基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法

摘要

本发明涉及识别电机负载变化技术领域，尤其是涉及一种基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，包括如下步骤：（1）采集P次的电机电流A1与母线电压U1，然后计算P次的电机电流的平均值A平均和电机瞬间电压值U2；其中，A平均=A1/P，U2=U1/P,P>2;（2）获取当前PWM占空比C,计算电机瞬间电流A2=A平均/C；（3）计算阻抗值K=U2/A2。本发明的阻抗值作为电机运行负载的参考使控制上更加精准，同时对负载变化有较高的识别灵敏度。

权利要求

1.一种基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)采集P次的电机电流A1与母线电压U1，然后计算P次的电机电流的平均值A平均和电机瞬间电压值U2；其中，A平均＝A1/P，U2＝U1/P，P>2；

(2)获取当前PWM占空比C,计算电机瞬间电流A2＝A平均/C；

(3)计算阻抗值K＝U2/A2；

(4)当K>K设定1，则判断电机负载,5

2.根据权利要求1所述的基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，其特征在于：还包括如下步骤：(5)重复步骤(1)-(3)N次，并将每次获得的阻抗值相加得到阻抗总值,3

(6)将后一次获得的N个阻抗总值减去前一次获得的N个阻抗总值得到负载变化值K变化。

3.根据权利要求2所述的基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，其特征在于：当K变化>K设定2，则判断电机负载,5

4.根据权利要求2所述的基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，其特征在于：还包括如下步骤：(7)重复步骤(1)-(6)X次，其中(4)不参与此处计算，计算X次K 变化的平均值KX,KX＝K变化/X,3

5.根据权利要求4所述的基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，其特征在于：当KX>K设定3，则判断电机负载,5

说明书

基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及识别电机负载变化技术领域，尤其是涉及一种基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法。

背景技术

[0002] 电机控制系统中，电流的检测的常用方法：采样电阻法、电流互感器、霍尔电流传感器法等。本专利是利用检测直流电机阻抗识别直流电机负载情况，如果仅使用检测的电流值作为负载情况参考，它容易受到外围硬件的干扰，如果母线电压波动，就会造成电机电流采样的偏移，检测的结果不能准确的反应电机的负载情况。

发明内容

[0003] 本发明为了克服现有技术的不足，提供一种基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，该方法提高了识别准确性。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，包括如下步骤：

[0005] （1）采集P次的电机电流A1与母线电压U1，然后计算P次的电机电流的平均值A平均和电机瞬间电压值U2；其中，A平均=A1/P，U2=U1/P,P>2;

[0006] （2）获取当前PWM占空比C,计算电机瞬间电流A2= A平均/C；

[0007] （3）计算阻抗值K=U2/A2。

[0008] 本方法增加母线电压采样，在结合当前的PWM占空比从而计算出电机的阻抗值；使用阻抗值作为电机运行负载的参考使控制上更加精准，同时对负载变化有较高的识别灵敏度，而且本方法不易受外界干扰，计算简单、方便，容易实现，数据的准确性高。

[0009] 进一步地，当K>K设定1，则判断电机负载, 5< K设定1< 5000Ω。

[0010] 进一步地，还包括如下步骤：

[0011] （4）重复步骤（1）-（3）N次，并将每次获得的阻抗值相加得到阻抗总值,3

[0012] （5）将后一次获得的N个阻抗总值减去前一次获得的N个阻抗总值得到负载变化值K变化。

[0013] 该方式可计算出负载变化值，判断负载变化的程度，该方式相对于单次采样滤波，更加保障了计算结构的准确性和可靠性。

[0014] 进一步地，当K变化>K设定2，则判断电机负载,5< K设定2<5000。

[0015] 进一步地，还包括如下步骤：

[0016] （6）重复步骤（1）-（5）X次，计算X次K变化的平均值KX, KX=K变化/X,3

[0017] 进一步地，当KX>K设定3，则判断电机负载,5< K设定3 <5000。

[0018] 综上所述，本发明的阻抗值作为电机运行负载的参考使控制上更加精准，同时对负载变化有较高的识别灵敏度。

具体实施方式

[0019] 为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

[0020] 一种基于检测直流电机阻抗来识别直流电机负载变化的方法，其特征在于：包括如下步骤：

[0021] （1）利用ACD采集电机电流A1与母线电压U1，采集的次数均为P次，然后计算P次的电机电流的平均值A平均和电机瞬间电压值U2；其中，A平均=A1/P，U2=U1/P,P的值可以根据需要设置，但是必须P>2。

[0022] （2）获取当前PWM占空比C,计算电机瞬间电流A2，A2= A平均/C。

[0023] （3）计算阻抗值K阻抗值=电机瞬间电压值/电机瞬间电流值，即K=U2/A2。

[0024] （4）计算N次的阻抗总值K总值，即重复步骤（1）-（3）N次，并将每次获得的阻抗值相加得到阻抗总值K总值,N的取值可根据需要设置，但是需保证3

[0025] （5）将后一次获得的N个阻抗总值减去前一次获得的N个阻抗总值得到负载变化值K变化。获取N个阻抗总值时，需按照为先进先出的方法移出最早存储的数据，保证存储的数据是N个。进而保证后一次获得的N个阻抗总值与前一次获得的N个阻抗总值不会重复，即避免重复取值。

[0026] （6）重复步骤（1）-（5）X次，存储每次获得的数据K变化，同样的按照先进先出的方法进行数据的存储，保证存储的数据是X个，保证每个K变化只用一次，避免重复取值，影响结果的准确性。计算X次K变化的平均值KX, KX=K变化/X,3

[0027] 可以通过KX来判断电机是否负载，如当KX>K设定3，则判断电机负载,5< K设定3 <5000。当然在其他实施例中，也可通过K和K变化来判断电机是否负载，即当K>K设定1，则判断电机负载，5< K设定1< 5000Ω。或者是当K变化>K设定2，则判断电机负载,5< K设定2<5000。而K设定1和K设定2的值可根据需要设置。

[0028] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。例如使用时，本专利涉及的总值、平均值计算，也可以用其他的计算方式，比如总值计算被替换成了平均值计算，平均值计算被替换成了总值计算。这些要在权力的保护范围内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。