基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统与流程

本发明涉及电机控制，具体为基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统。

背景技术：

1、随着伺服驱动、电力电子变换和多电机协同控制技术的发展，电机控制系统逐渐由单一速度控制向速度、扭矩及运行安全状态协同控制方向发展。在工业升降、同步传动及硬连接双电机驱动场景中，控制器通常结合逆变器、电机运行参数和速度指令对输出扭矩进行调节，并通过扭矩控制、速度跟随及安全扭矩关断等方式实现电机运行状态管理。

2、例如，公告号为cn103684125b的申请公开了电动机扭矩控制。一种车辆包括一个或多个逆变器供电的电机，例如永磁同步电动机。响应于扭矩请求，控制器向逆变器发出命令，逆变器经过计算使得电动机产生请求的扭矩。一种操作逆变器的方法可基于转子速度与逆变器输入电压的比值来确定命令，从而减小与多维查找表相关的近似误差。当所述速度和所述电压改变同时所述比值和所述扭矩请求被保持恒定时，发出的命令在电机中产生直流分量和正交分量恒定的绕组电流。

3、例如，公告号为cn116169899b的申请公开了一种电机安全扭矩关断装置。该电机安全扭矩关断装置包括延时信号输出电路和扭矩切断电路。其中，延时信号输出电路用于接入安全扭矩关断触发信号，根据安全扭矩关断触发信号延时发送切断使能信号至扭矩切断电路。扭矩切断电路用于接收到切断使能信号后，切断电机的扭矩控制信号。该电机安全扭矩关断装置在接收到安全扭矩关断触发信号后，延时切断电机的扭矩控制信号，以提供一定的切断缓冲时间，便于执行缓冲动作。并且可以在不关闭栅极驱动器电源的条件下，实现电机安全扭矩的切断，减小了对器件的损害，提高了器件的使用寿命，进一步保障sto功能的正常使用。

4、但是，现有技术主要针对单电机请求扭矩生成、逆变器控制或安全扭矩关断进行调节，对于硬连接双电机在同步运行过程中形成的扭矩偏差，难以根据实际负载转移关系持续修正轴二速度指令，容易出现双电机扭矩偏差调节不足、负载分配不均的问题。

5、因此，针对以上问题，亟需提供基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统，解决了现有硬连接双电机联动控制中扭矩偏差调节不足，导致双电机负载分配不均的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，包括：s1，获取双电机运行采样记录，基于双电机运行采样记录生成轴二指令同步基准速度值、机械同步速度偏差值、双电机扭矩偏差值和共同输出扭矩值，确定硬连接稳定运行区间；s2，在硬连接稳定运行区间内保持轴一速度指令值不变，依次执行轴二增速试调、恢复轴二指令同步基准速度值和轴二减速试调；s3，根据两次试调前后的双电机扭矩偏差值生成增速扭矩转移比值、减速扭矩转移比值和速度偏置扭矩标定记录；s4，在未执行增速试调、减速试调和轴二补偿速度指令时累加周期扭矩偏差积分值，生成扭矩偏差积分余额值；s5，基于轴二指令同步基准速度值和共同输出扭矩值确定目标标定记录，并结合电子齿轮积分补偿值生成实际轴二速度补偿幅值和轴二补偿速度指令；s6，执行轴二补偿速度指令并在响应时间内停止生成新的轴二补偿速度指令，根据双电机扭矩偏差值生成实际扭矩偏差积分核减值并核减扭矩偏差积分余额值；s7，在双电机扭矩偏差值发生符号改变时恢复轴二指令同步基准速度值，并在执行扭矩偏差积分核减后基于实际扭矩转移比值更新目标标定记录，生成双电机联动控制记录。

5、本发明第二方面提供了基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制系统，包括：双机运行采集模块，用于获取双电机运行采样记录，生成轴二指令同步基准速度值、机械同步速度偏差值、双电机扭矩偏差值和共同输出扭矩值，并确定硬连接稳定运行区间；双向试调标定模块，用于在硬连接稳定运行区间内执行轴二增速试调和减速试调，生成增速扭矩转移比值、减速扭矩转移比值和速度偏置扭矩标定记录；偏差积分补偿模块，用于生成扭矩偏差积分余额值，确定目标标定记录，并结合电子齿轮积分补偿值生成实际轴二速度补偿幅值和轴二补偿速度指令；补偿闭环执行模块，用于执行轴二补偿速度指令，生成实际扭矩偏差积分核减值并核减扭矩偏差积分余额值，根据双电机扭矩偏差值和实际扭矩转移比值恢复轴二指令同步基准速度值或更新目标标定记录，生成双电机联动控制记录。

6、有益效果

7、本发明具有以下有益效果：

8、（1）基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统，通过在硬连接稳定运行区间内保持轴一速度指令值不变，依次执行轴二增速试调、恢复轴二指令同步基准速度值和轴二减速试调，并分别生成增速扭矩转移比值和减速扭矩转移比值，使轴二速度偏置对双电机扭矩重新分配的方向差异和响应幅度能够通过实际试调结果获得，避免采用固定经验系数描述不同运行方向下的扭矩转移特性，为后续速度补偿建立与当前硬连接机械特性相对应的速度偏置扭矩标定基础。

9、（2）基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统，通过在未执行主动速度调整的硬连接稳定运行区间内连续累加周期扭矩偏差积分值形成扭矩偏差积分余额值，使补偿需求同时反映双电机扭矩偏差值的大小和持续时间，并在增速试调、减速试调及轴二补偿速度指令执行期间停止积分累加，从而减少主动调节响应和短时扭矩波动对持续负载分配偏移判断的干扰，提高长期扭矩失衡识别的稳定性。

10、（3）基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统，通过根据轴二指令同步基准速度值和共同输出扭矩值确定目标标定记录，并将扭矩积分响应补偿幅值、标定速度补偿幅值和速度补偿上限值共同用于确定实际轴二速度补偿幅值，使轴二补偿速度指令同时受当前双电机扭矩偏差值、扭矩偏差积分余额值、电子齿轮积分补偿值及实测扭矩转移能力约束，能够降低固定速度修正造成的补偿不足和补偿过度，提高硬连接双电机负载重新分配过程的准确性和稳定性。

11、（4）基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法及系统，通过在响应时间内冻结新的轴二补偿速度指令，依据实际扭矩偏差积分核减值更新扭矩偏差积分余额值，并在双电机扭矩偏差值发生符号改变时及时恢复轴二指令同步基准速度值，在共同输出扭矩值变化超限时恢复补偿前状态，同时利用实际扭矩转移比值更新目标标定记录，使后续控制周期能够继承真实补偿效果并持续修正增速扭矩转移比值和减速扭矩转移比值，增强双电机联动控制对机械负载变化和长期运行特性变化的自适应能力。

1.基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述获取双电机运行采样记录，确定硬连接稳定运行区间的具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述在硬连接稳定运行区间内保持轴一速度指令值不变，依次执行轴二增速试调、恢复轴二指令同步基准速度值和轴二减速试调的具体步骤如下：

4.根据权利要求3所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述根据两次试调前后的双电机扭矩偏差值生成增速扭矩转移比值、减速扭矩转移比值和速度偏置扭矩标定记录的具体步骤如下：

5.根据权利要求4所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述生成扭矩偏差积分余额值的具体步骤如下：

6.根据权利要求5所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述确定目标标定记录的具体步骤如下：

7.根据权利要求6所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述生成实际轴二速度补偿幅值和轴二补偿速度指令的具体步骤如下：

8.根据权利要求7所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述执行轴二补偿速度指令并在响应时间内停止生成新的轴二补偿速度指令，根据双电机扭矩偏差值生成实际扭矩偏差积分核减值并核减扭矩偏差积分余额值的具体步骤如下：

9.根据权利要求8所述的基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制方法，其特征在于：所述生成双电机联动控制记录的具体步骤如下：

10.基于扭矩偏差积分补偿的双电机联动控制系统，其特征在于，包括：