【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及起重機(jī)。更具體地，本專利技術(shù)涉及一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、電機(jī)定子是發(fā)電機(jī)和起動(dòng)機(jī)等電機(jī)的重要組成部分。對(duì)于起重機(jī)而言，電機(jī)定子通過其上的線圈通電后產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與電機(jī)轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流（即渦流），感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，產(chǎn)生一個(gè)電磁力，使得轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度即電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這一過程為起重機(jī)提供了必要的動(dòng)力，因此電機(jī)定子的性能和穩(wěn)定性對(duì)于起重機(jī)的運(yùn)行至關(guān)重要。
2、現(xiàn)有技術(shù)如公開號(hào)為cn115258957a的專利申請(qǐng)文件公開了回轉(zhuǎn)控制方法、塔式起重機(jī)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該回轉(zhuǎn)控制方法包括：獲取當(dāng)前的指令速度和當(dāng)前的電機(jī)速度；根據(jù)當(dāng)前的電機(jī)速度和預(yù)設(shè)的大臂回轉(zhuǎn)速度估算模型，獲得大臂回轉(zhuǎn)速度；根據(jù)預(yù)設(shè)的修正模型對(duì)當(dāng)前的指令速度進(jìn)行修正，獲得當(dāng)前的修正指令速度；根據(jù)當(dāng)前的大臂回轉(zhuǎn)速度和修正指令速度，調(diào)整電機(jī)速度；根據(jù)調(diào)整后的電機(jī)速度，生成對(duì)應(yīng)的輸出頻率和電壓控制信號(hào)，以控制電機(jī)運(yùn)行。
3、上述回轉(zhuǎn)控制方法并未考慮到起重機(jī)的工作環(huán)境，其電機(jī)速度的采集速度的過程中易受噪聲干擾，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)中存在噪聲，進(jìn)一步導(dǎo)致采集到的電機(jī)速度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，出現(xiàn)偏差或波動(dòng)。這些不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)將影響回轉(zhuǎn)控制方法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，使得起重機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定或失控。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述采集的電機(jī)速度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確使得起重機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定的技術(shù)問題，本專利技術(shù)在如下的多個(gè)方面中提供方案。
2、在第一方面
3、獲取起重機(jī)的歷史電機(jī)轉(zhuǎn)速，并按照時(shí)間順序排列構(gòu)建轉(zhuǎn)速序列；
4、基于所述轉(zhuǎn)速序列得到優(yōu)化的濾波算法；
5、獲取起重機(jī)的當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速，使用優(yōu)化的濾波算法對(duì)當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行濾波，得到濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速與預(yù)設(shè)的電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差值，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速差值調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速；
6、其中，所述優(yōu)化的過程包括：
7、選取任一歷史電機(jī)轉(zhuǎn)速作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速，計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速的突變性；計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速的擬合誤差；將目標(biāo)轉(zhuǎn)速的突變性和擬合誤差的乘積作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的噪聲干擾程度；
8、將所述噪聲干擾程度進(jìn)行歸一化，得到歸一化后的噪聲干擾程度，將歸一化后的噪聲干擾程度與基準(zhǔn)差值閾值的乘積作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行濾波處理時(shí)使用的調(diào)整后的差值閾值。
9、本專利技術(shù)通過分析電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化特征，使得濾波算法根據(jù)不同的工作環(huán)境和負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整濾波參數(shù)，進(jìn)而顯著提高濾波效果，并根據(jù)濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)與實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的差值調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)更加精確和穩(wěn)定的控制。
10、優(yōu)選地，所述濾波算法為mvi算法。
11、優(yōu)選地，計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速與以目標(biāo)轉(zhuǎn)速為中心預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)速的差值，將目標(biāo)轉(zhuǎn)速與局部范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)速的差值作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的突變性。
12、通過將目標(biāo)轉(zhuǎn)速與局部范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)速的差值作為突變性，可以量化轉(zhuǎn)速的瞬時(shí)變化程度，從而反映轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性或波動(dòng)情況。這種量化分析對(duì)于電機(jī)的精確控制和故障診斷具有重要意義。
13、優(yōu)選地，使用最小二乘法對(duì)預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行曲線擬合，計(jì)算擬合曲線與所述局部范圍內(nèi)所有相鄰對(duì)轉(zhuǎn)速的連線圍成的面積之和的平均值，得到平均面積，將該平均面積作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的擬合誤差。
14、平均面積反映了擬合曲線與實(shí)際轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)之間的偏差程度，還間接揭示了數(shù)據(jù)中的噪聲和異常點(diǎn)，當(dāng)數(shù)據(jù)中存在較多噪聲或異常點(diǎn)時(shí)，擬合曲線可能會(huì)偏離實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)較遠(yuǎn)，導(dǎo)致擬合誤差增大，因此，通過監(jiān)測(cè)擬合誤差的變化，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的噪聲和異常點(diǎn)，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。
15、優(yōu)選地，還包括對(duì)噪聲干擾程度進(jìn)行修正，得到修正后的噪聲干擾程度，即滿足關(guān)系式為：
16、；式中，為修正后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的噪聲干擾程度，為未修正前的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的噪聲干擾程度，為在目標(biāo)轉(zhuǎn)速的局部范圍內(nèi)目標(biāo)轉(zhuǎn)速左側(cè)的所有數(shù)據(jù)的方差，為在目標(biāo)轉(zhuǎn)速的局部范圍內(nèi)目標(biāo)轉(zhuǎn)速右側(cè)的所有數(shù)據(jù)的方差，為在目標(biāo)轉(zhuǎn)速的局部范圍內(nèi)目標(biāo)轉(zhuǎn)速左側(cè)的所有數(shù)據(jù)的均值，為在目標(biāo)轉(zhuǎn)速的局部范圍內(nèi)目標(biāo)轉(zhuǎn)速右側(cè)的所有數(shù)據(jù)的均值，為自然常數(shù)e為底的指數(shù)函數(shù)。
17、通過考慮目標(biāo)轉(zhuǎn)速左右兩側(cè)數(shù)據(jù)的方差和均值差異，該公式有助于平衡濾波算法的平滑度和擬合度，減少過擬合和欠擬合的風(fēng)險(xiǎn)。
18、優(yōu)選地，將濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)作為閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)，采集電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，比較濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)與設(shè)定轉(zhuǎn)速的大小，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，增加定子電壓以提高電機(jī)轉(zhuǎn)速；反之，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，降低定子電壓以降低電機(jī)轉(zhuǎn)速。
19、濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確，作為反饋信號(hào)可以減少控制誤差，提高系統(tǒng)的控制精度，通過閉環(huán)控制，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，使其保持在設(shè)定值附近，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
20、優(yōu)選地，計(jì)算以目標(biāo)轉(zhuǎn)速為中心預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)所有轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)差，將所述標(biāo)準(zhǔn)差與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的比值作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的突變性。
21、第二方面，一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制系統(tǒng)，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法。
22、本專利技術(shù)具有以下效果：
23、本專利技術(shù)通過計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的噪聲干擾程度，并根據(jù)該噪聲干擾程度自適應(yīng)調(diào)整mvi算法的差值閾值，從而提高了對(duì)起重機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的濾波效果。這一方法不僅提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還進(jìn)一步提高了起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制的效率。
24、同時(shí)結(jié)合閉環(huán)控制原理實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)轉(zhuǎn)速控制，可以顯著提高起重機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性和控制精度。
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1.一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，所述濾波算法為MVI算法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速與以目標(biāo)轉(zhuǎn)速為中心預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)速的差值，將目標(biāo)轉(zhuǎn)速與局部范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)速的差值作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的突變性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，使用最小二乘法對(duì)預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行曲線擬合，計(jì)算擬合曲線與所述局部范圍內(nèi)所有相鄰對(duì)轉(zhuǎn)速的連線圍成的面積之和的平均值，得到平均面積，將該平均面積作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的擬合誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，還包括對(duì)噪聲干擾程度進(jìn)行修正，得到修正后的噪聲干擾程度，即滿足關(guān)系式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，將濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)作為閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)，采集電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，比較濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)與設(shè)定轉(zhuǎn)速的大小
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，計(jì)算以目標(biāo)轉(zhuǎn)速為中心預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)所有轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)差，將所述標(biāo)準(zhǔn)差與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的比值作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的突變性。
8.一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，所述濾波算法為mvi算法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速與以目標(biāo)轉(zhuǎn)速為中心預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)速的差值，將目標(biāo)轉(zhuǎn)速與局部范圍內(nèi)平均轉(zhuǎn)速的差值作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的突變性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，使用最小二乘法對(duì)預(yù)設(shè)的局部范圍內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行曲線擬合，計(jì)算擬合曲線與所述局部范圍內(nèi)所有相鄰對(duì)轉(zhuǎn)速的連線圍成的面積之和的平均值，得到平均面積，將該平均面積作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的擬合誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種起重機(jī)用的電機(jī)定子智能控制方法，其特征在于，還包括對(duì)噪聲干擾程度進(jìn)行修正，得到修...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣翔瑞，胡江林，李三，周楚，李子恒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢恒際自動(dòng)化控制有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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