電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法、轉(zhuǎn)速控制裝置及電機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法、轉(zhuǎn)速控制裝置及一種電機(jī)的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中，電機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制方式主要有PI (比例積分)控制方式和PID (比例積分微分)控制方式。其中，圖1為PI控制方式的信號(hào)流程圖，如圖1所示，該P(yáng)I控制方式的工作原理為:在對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速r’ (t)和電機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速y’ (t)進(jìn)行差分后獲得轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)e’(t)，然后對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)e’ (t)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)以生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)u’(t)，最后根據(jù)該轉(zhuǎn)速控制信號(hào)U’ (t)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速y’ (t)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0003]另夕卜，圖2為PID控制方式的信號(hào)流程圖，如圖2所示，該P(yáng)ID控制方式的工作原理為:在對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速r’’ (t)和電機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速y’’ (t)進(jìn)行差分后獲得轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)e’ ’(t)，然后對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)e’ ’(t)進(jìn)行比例積分微分調(diào)節(jié)以生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)u’ ’(t)，最后根據(jù)該轉(zhuǎn)速控制信號(hào)u’’ (t)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速y’’ (t)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0004]上述通過(guò)PI控制方式來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，當(dāng)電機(jī)受到干擾或負(fù)載突然增大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速突然產(chǎn)生轉(zhuǎn)速偏差，由于PI控制方式?jīng)]有微分調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，不能快速糾正突然出現(xiàn)或突然變化的轉(zhuǎn)速偏差。而通過(guò)PID控制方式來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，雖然增加了微分調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，但是由于微分調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)對(duì)輸入信號(hào)的誤差和噪聲很敏感，一旦出現(xiàn)干擾，會(huì)引起控制量的非正常增大，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)性能差。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，由于電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速會(huì)經(jīng)常突變，加入微分環(huán)節(jié)后，很容易引起整個(gè)控制系統(tǒng)的振蕩。因此，相關(guān)技術(shù)中的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制技術(shù)需要進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法，該電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法可以快速糾正突然出現(xiàn)或變化的轉(zhuǎn)速偏差，動(dòng)態(tài)性能好。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置。
[0008]本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提出一種電機(jī)的控制系統(tǒng)。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法，包括以下步驟:對(duì)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行微分調(diào)節(jié)以生成反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)；根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)；對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)以生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)；以及根據(jù)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提出的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法通過(guò)對(duì)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行微分調(diào)節(jié)來(lái)生成反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)，然后根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)，并在對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)后，根據(jù)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，因此本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法，利用電機(jī)對(duì)命令響應(yīng)滯后的特點(diǎn)，由對(duì)轉(zhuǎn)速偏差的采樣改為對(duì)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣，不僅可以快速糾正突然出現(xiàn)或變化的轉(zhuǎn)速偏差，還能避免因目標(biāo)轉(zhuǎn)速頻繁突變而引起的系統(tǒng)振蕩，使得系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)性能好，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
[0011]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)，具體為:對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行差分以生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)以生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，具體包括:對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行比例調(diào)節(jié)以生成比例控制信號(hào)；對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行積分調(diào)節(jié)以生成積分控制信號(hào)；以及對(duì)比例控制信號(hào)和積分控制信號(hào)進(jìn)行疊加以生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)。
[0013]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置，包括:微分調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行微分調(diào)節(jié)生成反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)；轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)生成模塊，用于根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)；轉(zhuǎn)速控制信號(hào)生成模塊，用于對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)以生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)；以及控制模塊，用于根據(jù)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提出的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置通過(guò)微分調(diào)節(jié)模塊對(duì)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行微分調(diào)節(jié)來(lái)生成反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)，進(jìn)而轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)生成模塊根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)，并在轉(zhuǎn)速控制信號(hào)生成模塊對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)后，最后控制模塊根據(jù)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。因此，該電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置利用電機(jī)對(duì)命令響應(yīng)滯后的特點(diǎn)，由對(duì)轉(zhuǎn)速偏差的采樣改為對(duì)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣，不僅可以快速糾正突然出現(xiàn)或變化的轉(zhuǎn)速偏差，還能避免因目標(biāo)轉(zhuǎn)速頻繁突變而引起的系統(tǒng)振蕩，使得系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)性能好，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
[0015]進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)生成模塊對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行差分以生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)。
[0016]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)速控制信號(hào)生成模塊具體包括:比例調(diào)節(jié)單元，用于對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行比例調(diào)節(jié)以生成比例控制信號(hào)；積分調(diào)節(jié)單元，用于對(duì)轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)進(jìn)行積分調(diào)節(jié)以生成積分控制信號(hào)；以及疊加單元，用于對(duì)比例控制信號(hào)和積分控制信號(hào)進(jìn)行疊加以生成轉(zhuǎn)速控制信號(hào)。
[0017]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明再一方面實(shí)施例提出的電機(jī)的控制系統(tǒng)，包括上述的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提出的電機(jī)的控制系統(tǒng)通過(guò)上述的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，利用電機(jī)對(duì)命令響應(yīng)滯后的特點(diǎn)，由對(duì)轉(zhuǎn)速偏差的采樣改為對(duì)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣，不僅可以快速糾正突然出現(xiàn)或變化的轉(zhuǎn)速偏差，還能避免因目標(biāo)轉(zhuǎn)速頻繁突變而引起的系統(tǒng)振蕩，使得系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)性能好。
[0019]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1為PI控制方式的信號(hào)流程圖；
[0022]圖2為PID控制方式的信號(hào)流程圖；
[0023]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法的流程圖；
[0024]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制時(shí)的信號(hào)流程圖；
[0025]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0026]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。
[0030]下面參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法、電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置以及電機(jī)的控制系統(tǒng)。
[0031]如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法，包括以下步驟:
[0032]SI，對(duì)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行微分調(diào)節(jié)以生成反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0033]步驟SI中，在生成反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)后，進(jìn)入步驟S2。
[0034]S2，根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)生成轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)。
[0035]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速信號(hào)和反