一種用于電驅動礦車電制動時控制母線電壓穩定的方法技術

本發明專利技術提供一種用于電驅動礦車電制動時控制母線電壓穩定的方法，屬于工程機械控制技術領域，包括通過母線3連接的馬達1、電阻柵2以及與母線3相連的PID控制器4。包括計算出制動時馬達1發出的第一電功率；確定目標母線3電壓，測定制動時的實際母線3電壓，由實際母線3電壓與目標母線3電壓的差通過PID方法計算出第二電功率；運用第二電功率對第一電功率進行微調，計算出電阻柵2消耗功率。本發明專利技術的用于電驅動礦車電制動時控制母線電壓穩定的方法，通過矢量控制計算出馬達發出的電功率P1，再由PID做出微調，得出了正確的電功率、容易實現，且魯棒性強。

【技術實現步驟摘要】
—種用于電驅動礦車電制動時控制母線電壓穩定的方法
本專利技術屬于機械制造領域，涉及一種控制方法，尤其涉及一種用于電驅動礦車電 制動時控制母線電壓穩定的方法。技術背景目前電驅動車應用并不廣泛，控制母線電壓穩定的方法也不多，且不同類型的電驅動 車控制方法有所不同，其中根據制動能量是否可回收，可分為可回收制動能量和不可回收 制動能量兩種。可回收制動能量的技術目前尚不成熟，還處于研發階段，大部分電驅動車都不回 收制動能量而將制動能量通過發熱耗散掉。這類電驅動車在穩定母線電壓時，就需考慮制 動時消耗多少制動能量的問題，消耗的過多母線電壓就會過低，消耗過少母線電壓就會升 高。因此就需準確的計算制動時消耗多少制動能量。現有的耗制動能量的方法有根據車速和電制動踏板量來計算電機馬達的電功率。在本專利技術之前，專利技術人發現現有技術至少存在如下問題計算制動消耗功率的數 值；計算所需的參數較多；制動時母線的電壓不穩定。因此，本領域的技術人員致力于開發一種能夠準確計算制動時消耗的電功率的控 制母線電壓穩定的方法。
技術實現思路
現提供，通過矢量控制計 算出馬達發出的電功率PI，再由PID做出微調，得出了正確的電功率、容易實現，且魯棒性 強。具體技術方案如下，包括通過母線連接的馬達、 電阻柵以及與母線相連的PID控制器，包括以下步驟步驟1，計算出制動時馬達發出的第一電功率；步驟2，確定目標母線電壓，測定制動時的實際母線電壓，由實際母線電壓與目標母線 電壓的差通過PID方法計算出第二電功率；步驟3，運用第二電功率對第一電功率進行微調，計算出電阻柵消耗功率。優選的，所述步驟3中第一電功率根據實際母線電壓與目標母線電壓的高或低加 上或減去第二電功率。優選的，所述步驟I中通過馬達的扭矩計算出馬達發出的第一電功率。優選的，所述步驟I中在矢量控制方式中通過馬達的扭矩計算出馬達發出的第一 電功率。優選的，所述步驟I中通過踏板量和馬達轉速計算出馬達扭矩。優選的，所述PID控制器為勵磁控制器。本專利技術的技術方案控制方法簡單、容易實現、且魯棒性強；計算電功率所需要的參數較少；運用PID控制器對計算出的電功率進行微調，上車調試時參數較容易確定。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術的實施例的系統框圖；圖2是本專利技術的實施例的結構示意圖；圖3是本專利技術的實施例的流程圖。其中，I為馬達、11為逆變器、2為電阻柵、21為斬波器、3為母線、4為PID控制器。具體實施方式以下將結合附圖和實施例對本專利技術做具體闡釋。如圖1和圖2中所示的本專利技術的實施例的一種用于電驅動礦車電制動時控制母線 電壓穩定的方法，電驅動礦車包括通過母線3連接的馬達1、電阻柵2以及與母線3相連的 PID控制器4。在電驅動礦車緩速制動時，馬達I由電動機變為發電機輸出三相交流電，逆 變器11將交流電整流為直流電輸往母線3，再經斬波器21將多余電功率送到電阻柵2消 耗掉。其中母線3是能量傳遞的通道，母線3電壓的穩定關系到控制系統的穩定。PID (比 例-積分-微分)控制器4，優選為勵磁控制器維持母線3電壓的穩定。如圖3中所示的控制母線電壓穩定的方法包括以下步驟步驟I，計算出制動時馬達I發出的第一電功率，作為電阻柵2消耗的主要功率；優選 先通過踏板量和馬達轉速計算出馬達扭矩；再在矢量控制方式中通過馬達I的扭矩計算出 馬達I發出的第一電功率。矢量控制方式是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場 的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，是馬達I 的控制方式之一。步驟2，確定目標母線3電壓，測定制動時的實際母線3電壓，由實際母線3電壓 與目標母線3電壓的差計通過PID方法算出第二電功率，作為對主要功率的修正；優選通過 PID控制器4由實際母線電壓與目標母線電壓的差計算出第二電功率。步驟3，運用第二電功率對第一電功率進行微調，計算出電阻柵2消耗功率。并優 選第一電功率根據實際母線電壓與目標母線電壓的高或低加上或減去第二電功率。在本專利技術的實施例中，其中第一電功率已經基本準確，但有延遲和抖動現象，與準 確的電功率之間的誤差大概為±5%。此時母線電壓有輕微波動，再由實際母線電壓與目標 母線電壓的差通過PID控制器微調，將便捷的得出正確的電功率，從而保證了電阻柵消耗 的功率與馬達發出功率相等，且恰好保持母線電壓穩定。以上對本專利技術的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本專利技術并不限 制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本專利技術進行的等同修改和 替代也都在本專利技術的范疇之中。因此，在不脫離本專利技術的精神和范圍下所作的均等變換和 修改，都應涵蓋在本專利技術的范圍內。權利要求1.，包括通過母線(3)連接的馬達(I)、電阻柵(2)以及與母線(3)相連的PID控制器(4)，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，計算出制動時馬達(I)發出的第一電功率； 步驟2，確定目標母線(3)電壓，測定制動時的實際母線(3)電壓，由實際母線(3)電壓與目標母線(3)電壓的差通過PID方法計算出第二電功率； 步驟3，運用第二電功率對第一電功率進行微調，計算出電阻柵(2)消耗功率。2.如權利要求1所述的控制母線電壓穩定的方法，其特征在于，所述步驟3中第一電功率根據實際母線(3)電壓與目標母線(3)電壓的高或低加上或減去第二電功率。3.如權利要求2所述的控制母線電壓穩定的方法，其特征在于，所述步驟I中通過馬達(I)的扭矩計算出馬達(I)發出的第一電功率。4.如權利要求3所述的控制母線電壓穩定的方法，其特征在于，所述步驟I中在矢量控制方式中通過馬達(I)的扭矩計算出馬達(I)發出的第一電功率。5.如權利要求4所述的控制母線電壓穩定的方法，其特征在于，所述步驟I中通過踏板量和馬達(I)轉速計算出馬達(I)扭矩。6.如權利要求5所述的控制母線電壓穩定的方法，其特征在于，所述PID控制器(4)為勵磁控制器。全文摘要本專利技術提供，屬于工程機械控制
，包括通過母線3連接的馬達1、電阻柵2以及與母線3相連的PID控制器4。包括計算出制動時馬達1發出的第一電功率；確定目標母線3電壓，測定制動時的實際母線3電壓，由實際母線3電壓與目標母線3電壓的差通過PID方法計算出第二電功率；運用第二電功率對第一電功率進行微調，計算出電阻柵2消耗功率。本專利技術的用于電驅動礦車電制動時控制母線電壓穩定的方法，通過矢量控制計算出馬達發出的電功率P1，再由PID做出微調，得出了正確的電功率、容易實現，且魯棒性強。文檔編號H02J3/12GK103001226SQ20121058273公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日專利技術者陳理, 王建明, 肖葉勇, 戚烈 申請人:上海三一重機有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于電驅動礦車電制動時控制母線電壓穩定的方法，包括通過母線（3）連接的馬達（1）、電阻柵（2）以及與母線（3）相連的PID控制器（4），其特征在于，包括以下步驟：步驟1，計算出制動時馬達（1）發出的第一電功率；步驟2，確定目標母線（3）電壓，測定制動時的實際母線（3）電壓，由實際母線（3）電壓與目標母線（3）電壓的差通過PID方法計算出第二電功率；步驟3，運用第二電功率對第一電功率進行微調，計算出電阻柵（2）消耗功率。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳理，王建明，肖葉勇，戚烈，
申請(專利權)人：上海三一重機有限公司，
類型：發明
國別省市：