一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法及装置与流程

本发明属于汽车测试设备，涉及动力系统测试台，具体涉及一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法及装置。

背景技术：

1、在动力系统测试台使用过程中需要对变频电机进行控制，是测试台控制系统通过对一台与变频电机匹配的变频器进行目标值给定来实现的；其中，对变频电机的控制模式为恒转模式和恒扭模式2种。

2、测试台控制系统对变频电机进行恒转模式控制时，变频器运行模式为转速模式，测试台控制系统将目标转速做为给定向变频器下发，转速传感器的转速反馈输入变频器，变频器将其做为转速控制pid的反馈，对变频电机进行闭环转速控制，将变频电机的转速控制在目标转速。测试台控制系统对变频电机进行恒扭模式控制时，变频器运行模式为扭矩模式，测试台控制系统采用扭矩传感器做为实际扭矩反馈，测试台控制系统根据目标扭矩和实际扭矩，进行闭环运算，将闭环运算后的转矩输出做为给定向变频器下发，对变频电机进行闭环扭矩控制，将变频电机的扭矩控制在目标扭矩。

3、一般情况下，如需要对变频电机控制方式在恒转模式和恒扭模式2种模式下切换，由于变频器的工作模式不同，对变频器的给定值类型也不同。如果在运行状态进行2种模式进行切换，给定值类型随之切换，会引起变频电机工作状态的大幅度跳变扰动，影响试验正常进行，损害设备，甚至产生危险情况。因此，在需要对变频电机进行2种工作模式切换时，需要停机后切换工作模式，再重新运行；这样操作步骤繁琐、效率低下、故障率高、容易误操作。且变频器将转速传感器的转速反馈转化为同步转速信号输入测试台控制系统，如果变频器出现故障，则测试台控制系统无法正常监控转速，对台架态势无法感知。

4、因此，需要一种能够对转速进行准确的监控、实现不停机平稳切换的电机控制方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法及装置，切换测试台控制模式时目标模式的实际值为切换瞬时的目标值，实现不停机平稳切换，解决运行时切换控制模式时产生的扰动问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，包括以下步骤：

4、s1、根据测试台控制系统的给定方式，设置变频器的给定接口；

5、s2、确定电机的工作模式，并输入目标转矩\目标转速；

6、s3、测试台控制系统与传感器同时采集转矩\转速，变频器对变频电机进行变频控制，通过调节转矩给定，进行转矩\转速的闭环控制；

7、s4、切换控制模式时，把目标模式的实际值为切换瞬时的目标值，以实现无扰动切换。

8、进一步地，所述s1中，包括以下内容：

9、设置变频器响应外部给定，若外部给定类型为转矩，将变频器转速模式与扭矩模式切换选项设置为始终转矩模式；

10、设置给定值与响应值之间的比例关系，测试台控制系统输出的转矩\转速给定经过换算转变为变频器控制变频电机的目标转矩。

11、进一步地，所述s3中，若为恒转模式，将目标转速与转速传感器实测的转速实际值做比较，得出偏差值，进行pid运算，输出转矩给定给变频器，变频器对变频电机进行变频控制，同时转速传感器再次将转速实际值传递给测试台控制系统。

12、进一步地，所述s3中，若为恒扭模式，将目标扭矩与扭矩传感器实测的扭矩实际值做比较，得出偏差值，进行pid运算，输出转矩给定给变频器，变频器对变频电机进行变频控制，同时转速传感器再次将转速实际值传递给测试台控制系统。

13、更进一步地，恒转模式和恒扭模式的pid不同。

14、进一步地，所述s4中，当恒转模式控制切换恒扭模式控制时，系统把当前扭矩传感器检测的实际扭矩做为扭矩目标值，维持当前工况，转矩给定不发生变化。

15、进一步地，所述s4中，当恒扭模式控制切换恒转模式控制时，系统把当前转速传感器检测的实际转速做为转速目标值，维持当前工况，转矩给定不发生变化。

16、一种测试台变频电机转速、扭矩控制装置，包括转速传感器、变频电机、扭矩传感器、被测产品和测试台控制系统，变频电机内设有用于控制变频电机的变频器，所述变频电机的输出轴与被测产品之间设置扭矩传感器；所述转速传感器的转子与变频电机的转子同轴安装，转速传感器、扭矩传感器的反馈信号发送至测试台控制系统，测试台控制系统输出同步转速\转矩给定信号至变频器，变频器对变频电机进行变频控制；变频器和测试台控制系统之间连接变频器控制电缆，以实现测试台控制系统发送控制字控制变频器或接受状态字判断变频器的状态。

17、进一步地，所述转速传感器、扭矩传感器检测的信号均通过双屏蔽层双绞线传递给测试台控制系统。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明变频电机转速、扭矩控制方法及装置，切换控制模式时把目标模式的实际值为切换瞬时的目标值，对动力系统的控制无扰动，实现台架不停机的情况进行转速、扭矩控制模式的切换，安全可靠；

20、测控系统与变频器同时采集转速，提高控制精度的同时能够在变频器出现故障后仍然对转速进行准确的监控提高安全性；

21、变频器工作在转矩模式下，只接受转矩给定；如果为转速控制，系统通过调整转矩给定来达到目标转速。对变频器的控制设置为根据测试台控制系统的给定方式可选择的给定接口，提高了通用性。

技术特征：

1.一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，其特征在于，所述s1中，包括以下内容：

3.根据权利要求2所述的一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，其特征在于，所述s3中，若为恒转模式，将目标转速与转速传感器实测的转速实际值做比较，得出偏差值，进行pid运算，输出转矩给定给变频器，变频器对变频电机进行变频控制，同时转速传感器再次将转速实际值传递给测试台控制系统。

4.根据权利要求2所述的一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，其特征在于，所述s3中，若为恒扭模式，将目标扭矩与扭矩传感器实测的扭矩实际值做比较，得出偏差值，进行pid运算，输出转矩给定给变频器，变频器对变频电机进行变频控制，同时转速传感器再次将转速实际值传递给测试台控制系统。

5.根据权利要求3或4任一项所述的一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，其特征在于，所述恒转模式和恒扭模式的pid不同。

6.根据权利要求1所述的一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，其特征在于，所述s4中，当恒转模式控制切换恒扭模式控制时，系统把当前扭矩传感器检测的实际扭矩做为扭矩目标值，维持当前工况，转矩给定不发生变化。

7.根据权利要求1所述的一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法，其特征在于，所述s4中，当恒扭模式控制切换恒转模式控制时，系统把当前转速传感器检测的实际转速做为转速目标值，维持当前工况，转矩给定不发生变化。

8.一种测试台变频电机转速、扭矩控制装置，包括转速传感器、变频电机、扭矩传感器、被测产品和测试台控制系统，变频电机内设有用于控制变频电机的变频器，所述变频电机的输出轴与被测产品之间设置扭矩传感器，其特征在于，所述转速传感器的转子与变频电机的转子同轴安装，转速传感器、扭矩传感器的反馈信号发送至测试台控制系统，测试台控制系统输出同步转速\转矩给定信号至变频器，变频器对变频电机进行变频控制；

9.根据权利要求8所述的一种测试台变频电机转速、扭矩控制装置，其特征在于，所述转速传感器、扭矩传感器检测的信号均通过双屏蔽层双绞线传递给测试台控制系统。

技术总结本发明公开了一种测试台变频电机转速、扭矩控制方法及装置，该装置转速传感器与变频电机转子同轴安装，测控系统与变频器同时采集转速；该方法首先根据给定方式设置变频器的给定接口；其次确定电机的工作模式输入目标转矩\目标转速，变频器对变频电机进行变频控制，通过调节转矩给定进行转矩\转速的闭环控制；如果需要切换控制模式，在切换时把目标模式的实际值为切换瞬时的目标值。本发明能够对转速进行准确的监控，通过控制目标值实现切换无扰动，实现了台架不停机进行控制模式切换，更安全可靠。技术研发人员：赵大为,侯文哲,张海亮,高磊然,于奇,张根根受保护的技术使用者：凯迈（洛阳）机电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25