1.本发明属于智能控制技术领域,尤其涉及一种
惯性位移标定方法、装置、介质、控制器及升降总成。
背景技术:
2.无传感器控制技术slc(sensorless control technology)省去了位置传感器,而采用其它相关信号来间接实现位置的检测与控制;该技术简化了控制系统的结构和组成,在获得更优技术经济指标的同时,使得系统的故障率更低,可靠性更高。
3.但是,在采用纹波作为检测对象的应用场景中,特别是以直流有刷电机作为执行单元的位置控制系统中,由于系统回路被切断,使得纹波的检测难以采用现有的方法来实现;进而使得上述过程中的位置控制,精度降低或处于失控状态。
技术实现要素:
4.本发明实施例公开了一种惯性位移标定方法,包括第一物理模型构造步骤、第二惯性
系数标定步骤;其第一物理模型构造步骤配置一物理模型或采用待标定系统替代该物理模型用以实施相应的测试过程。
5.具体地,该物理模型或待标定系统可包括第一
节点、第二节点、第三节点、第四节点和/或第五节点;其中,第一节点与电源正极电气连接,第五节点与电源负极电气连接;其第三节点与第四节点相互短接或经由电阻元件电气连接;其第二节点与第三节点之间连接有驱动电机或机电执行机构的电源输入端子;该驱动电机或机电执行机构包括至少一硬止点位置,驱动电机或机电执行机构运行至该硬止点位置时,该驱动电机或机电执行机构出现堵转或处于堵转状态。
6.进一步地,该物理模型还包括第二换路元件和第五换路元件;其第二换路元件和第五换路元件均包含一单刀三掷结构;其第二换路元件和第五换路元件通过互锁实现联动,并使得第二节点和第三节点的激励处于第一状态、第二状态或第三状态。
7.其中,当第二换路元件和第五换路元件在第一状态与第二状态之间相互转换时,其第二节点和第三节点的极性相互反转;当第二换路元件和第五换路元件处于第三状态时,第二节点和第三节点与电源处于断开电气连接的状态。
8.进一步地,其第二惯性系数标定步骤自上述硬止点位置点动控制第二换路元件和第五换路元件联动执行,由第三状态向第一状态或第二状态间歇性跳变预设的次数n,n为正整数。
9.其间,记录n次间歇性跳变下驱动电机或机电执行机构在执行每一次间歇性跳变时的纹波补偿数ci(400);其纹波补偿数ci可由控制单元或车辆电子控制单元ecu记录或存储。
10.进一步地,在结束n次间歇性跳变后,通过其第二换路元件和第五换路元件联动控制其驱动电机或机电执行机构回到硬止点位置,并记录此次连续回位动作的位置偏移量y;
输出标定后的惯性系数kx2,使得:kx2=(kx1)*(x)/(x-y);其中,x为n次间歇性跳变时各纹波补偿数ci之和,即sum;kx1为预设的惯性系数初始值(801)。
11.具体地,其驱动电机或机电执行机构可以是有刷直流电机;其第二换路元件和第五换路元件可采用继电器或可控的电气触点。
12.进一步地,该惯性位移标定方法,还可包括第三迭代优化补偿步骤;该第三迭代优化补偿步骤以第二惯性系数标定步骤获取的标定后的惯性系数kx2为惯性系数初始值,即kx1,并迭代执行其第二惯性系数标定步骤m次;记录m个标定后的惯性系数kx2中的极小值,并输出该极小值,使得该极小值成为优化后的惯性系数,即kx。
13.进一步地,可改变该物理模型或待标定系统的环境温度t并达到稳态,重复执行第二惯性系数标定步骤和/或第三迭代优化补偿步骤,记录或输出不同的环境温度t下各自的标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
14.还可改变其物理模型或待标定系统的电源电压vs,并重复执行第二惯性系数标定步骤和/或第三迭代优化补偿步骤,同时记录或输出不同的电源电压vs下各自的标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
15.具体地,其第二惯性系数标定步骤还可获取其驱动电机或机电执行机构的电机转速v和电枢电流i,并输出其惯性位移值s,使得:s=(ky)*(v*v)/i;其中,ky为标定后的惯性系数kx2或优化后的惯性系数,即kx。
16.进一步地,本发明实施例还公开了一种测试装置,包括第一物理模型接入单元、第二惯性系数标定单元;其中:第一物理模型接入单元电气连接至一物理模型或一待标定系统;该物理模型或待标定系统包括第一节点、第二节点、第三节点、第四节点和/或第五节点;其第一节点与电源正极电气连接,第五节点与电源负极电气连接;其第三节点与第四节点相互短接或经由电阻元件电气连接;其第二节点与第三节点之间连接有驱动电机或机电执行机构的电源输入端子;其驱动电机或机电执行机构包括至少一硬止点位置,其驱动电机或机电执行机构运行至硬止点位置时,其驱动电机或机电执行机构出现堵转或处于堵转状态。
17.进一步地,其物理模型还包括第二换路元件和第五换路元件;该第二换路元件和第五换路元件均包含一单刀三掷结构;该第二换路元件和第五换路元件通过互锁实现联动,并使得其第二节点和第三节点的激励处于第一状态、第二状态或第三状态;在第一状态与第二状态之间相互转换时,其第二节点和第三节点的极性相互反转;于第三状态下时,其第二节点和第三节点与电源断开其电气连接。
18.进一步地,其第二惯性系数标定单元自上述硬止点位置点动控制第二换路元件和第五换路元件,由第三状态向第一状态或第二状态间歇性跳变预设的次数n,n为正整数;同时,记录n次间歇性跳变下其驱动电机或机电执行机构在执行每一次间歇性跳变时的纹波补偿数ci;该纹波补偿数ci可由控制单元或车辆电子控制单元ecu记录或存储;进而在结束n次间歇性跳变后,通过其第二换路元件和第五换路元件控制其驱动电机或机电执行机构回到其硬止点位置,并记录此次连续回位动作的位置偏移量y;输出标定后的惯性系数kx2,使得:
kx2=(kx1)*(x)/(x-y);其中,x为n次间歇性跳变时各纹波补偿数ci之和,即sum;kx1为预设的惯性系数初始值。
19.具体地,其驱动电机或机电执行机构可以是一有刷直流电机;其第二换路元件和第五换路元件可采用继电器或可控的电气触点。
20.进一步地,该惯性位移标定方法,还可包括第三迭代优化补偿单元;以其第二惯性系数标定单元获取的标定后的惯性系数kx2为惯性系数初始值,即kx1,并迭代执行其第二惯性系数标定单元的测试过程m次;记录m个标定后的惯性系数kx2中的极小值,并输出该极小值,使得该极小值成为优化后的惯性系数,即kx。
21.进一步地,也可改变其物理模型或待标定系统的环境温度t并达到稳态,重复启动其第二惯性系数标定单元和/或第三迭代优化补偿单元,记录或输出不同的环境温度t下各自的标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
22.此外,还可改变物理模型或待标定系统的电源电压vs,重复启动其第二惯性系数标定单元和/或第三迭代优化补偿单元,记录或输出不同的电源电压vs下各自标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
23.具体地,其第二惯性系数标定单元可获取驱动电机或机电执行机构的电机转速v和电枢电流i,并输出惯性位移值s,使得:s=(ky)*(v*v)/i;其中,ky为标定后的惯性系数kx2或优化后的惯性系数,即kx。
24.进一步地,本发明实施例还公开了一种计算机存储介质,包括用于存储计算机程序的存储介质本体;该计算机程序在被微处理器执行时,可实现上的任一惯性位移标定方法。
25.此外,本发明实施例还公开了一种控制器,包括如上的的任一测试装置;和/或如上的任一计算机存储介质。
26.类似地,本发明实施例还公开了一种车窗升降总成,包括如上的任一测试装置;和/或如上的任一计算机存储介质;和/或如上的任一控制器。
27.综上,本发明方法和产品通过配置物理模型或待标定系统,在累积的n次点动和回位动作后,通过检测其电机驱动控制信号中的纹波补偿数ci及其统计值,并结合回位动作中的偏差值,对换路后的位移惯性系数进行标定;此外,还可通过温度和电压补偿,获得待标定参数的优化值;本发明方法和产品采用无传感器控制技术slc,对换路后电机的纹波数进行了有效的标定,进而可以获得位置控制系统相应的位移或转角估值;采用本发明方法或产品后,相关驱动控制系统得到简化,控制精度更高,故障率更低,运行可靠性更高;同时,也兼顾了更好的技术经济指标。
28.需要说明的是,在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇,仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素,并不构成对技术方案的限定,也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示;带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素,表示在对应技术方案中,该要素至少包含一个。
附图说明
29.为了更加清晰地说明本发明的技术方案,利于对本发明的技术效果、技术特征和目的进一步理解,下面结合附图对本发明进行详细的描述,附图构成说明书的必要组成部
分,与本发明的实施例一并用于说明本发明的技术方案,但并不构成对本发明的限制。
30.附图中的同一标号代表相同的部件,具体地:图1为本发明方法及产品实施例物理模型的电气原理图。
31.图2为本发明方法及产品实施例纹波在换路前后变化示意图。
32.图3为本发明方法及产品实施例纹波补偿数ci与位移s的关系表一。
33.图4为本发明方法及产品实施例纹波补偿数ci与位移s的关系表二。
34.图5为本发明方法实施例流程结构示意图。
35.图6为本发明测试装置实施例组成结构示意图。
36.图7为本发明产品实施例组成结构示意图一。
37.图8为本发明产品实施例组成结构示意图二。
38.图9为本发明产品实施例组成结构示意图三。
39.其中:001-第一节点,即电源正极;002-第二节点,即电机第一接线端子;003-第三节点,即电机第二接线端子;004-第四节点;010-第五节点;100-物理模型;101-直流电源;102-第二换路元件;103-驱动电机;104-电阻元件;105-第五换路元件;200-换路时刻;201-换路前第一状态或第二状态时的纹波示意图;202-换路后第三状态下的纹波示意图;300-位移参数;333-点动时的位移样本集;400-纹波补偿数ci;444-纹波总的补偿数x,即各次点动时纹波补偿数ci 之和的sum值;500-位置偏移量y;600-惯性位移标定方法;601-第一物理模型构造步骤;602-第二惯性系数标定步骤;603-第三迭代优化补偿步骤;701-标定输入量;702-标定中间结果;703-标定优化结果;800-测试装置;
801-惯性系数初始值;802-标定后的惯性系数kx2;900-车辆;901-控制器;903-计算机存储介质;909-车窗升降总成。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例,对本发明作进一步的详细说明。当然,下列描述的具体实施例只是为了解释本发明的技术方案,而不是对本发明的限定。此外,实施例或附图中表述的部分,也仅仅是本发明相关部分的举例说明,而不是本发明的全部。
41.如图1、图5所示的惯性位移标定方法,包括第一物理模型构造步骤601、第二惯性系数标定步骤602;其中,第一物理模型构造步骤601配置一物理模型100或采用待标定系统替代该物理模型100;物理模型100或待标定系统包括第一节点001、第二节点002、第三节点003、第四节点004和/或第五节点010。
42.其中,第一节点001与电源101的正极电气连接,第五节点010与电源101的负极电气连接;第三节点003与第四节点004相互短接或经由电阻元件104电气连接;其第二节点002与第三节点003之间连接有驱动电机103或机电执行机构的电源输入端子;驱动电机103或机电执行机构包括至少一硬止点位置;硬止点位置时,驱动电机103或机电执行机构出现堵转或处于堵转状态。
43.如图1、图5所示,物理模型100还包括第二换路元件102和第五换路元件105;第二换路元件102和第五换路元件105均包含一单刀三掷结构;第二换路元件102和第五换路元件105通过互锁实现联动,并使得第二节点002和第三节点003的激励处于第一状态、第二状态或第三状态。
44.其中,在第一状态与第二状态之间相互转换时,第二节点002和第三节点003的极性反转;在第三状态下,第二节点002和第三节点003与电源101断开其电气连接;第二惯性系数标定步骤602自硬止点位置点动控制第二换路元件102和第五换路元件105,由第三状态向第一状态或第二状态间歇性跳变预设的次数n,n为正整数;记录n次间歇性跳变下,驱动电机103或机电执行机构在执行每一次间歇性跳变时的纹波补偿数ci,即400;其纹波补偿数ci由控制单元901或车辆电子控制单元ecu记录或存储。
45.进一步地,如图3、图4;结束n次间歇性跳变后,通过第二换路元件102和第五换路元件105控制驱动电机103或机电执行机构回到
所述硬止点位置,并记录此次连续回位动作的位置偏移量y,即500;输出标定后的惯性系数kx2,使得:kx2=(kx1)*(x)/(x-y);其中,x为n次间歇性跳变时各纹波补偿数ci之和,即sum444,kx1为预设的惯性系数初始值801。
46.具体地,其驱动电机103或机电执行机构包括一有刷直流电机;第二换路元件102和第五换路元件105可采用继电器或可控的电气触点。
47.进一步地,如图5所示,该惯性位移标定方法,还包括第三迭代优化补偿步骤603;
该第三迭代优化补偿步骤603以第二惯性系数标定步骤602获取的标定后的惯性系数kx2为惯性系数初始值801,即kx1,并迭代执行第二惯性系数标定步骤m次;记录m个标定后的惯性系数kx2中的极小值,并输出该极小值,使该极小值成为优化后的惯性系数,即kx。
48.进一步地,如图1所示,可改变物理模型100或待标定系统的环境温度t并达到稳态,重复执行第二惯性系数标定步骤602和/或第三迭代优化补偿步骤603,记录或输出不同的环境温度t下各自标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
49.其中,也可改变物理模型100或待标定系统的电源电压vs,重复执行第二惯性系数标定步骤602和/或第三迭代优化补偿步骤603,记录或输出不同的电源电压vs下各自标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
50.具体地,其第二惯性系数标定步骤602可获取驱动电机103或机电执行机构的电机转速v和电枢电流i,并输出惯性位移值s,使得:s=(ky)*(v*v)/i;其中,ky为标定后的惯性系数kx2或优化后的惯性系数,即kx。
51.进一步地,如图6、图1所示的测试装置800,包括第一物理模型接入单元810、第二惯性系数标定单元820;其中,第一物理模型接入单元810电气连接至一物理模型100或一待标定系统;其物理模型100或待标定系统包括第一节点001、第二节点002、第三节点003、第四节点004和/或第五节点010。
52.其中,第一节点001与电源101的正极电气连接,第五节点010与电源101的负极电气连接;其第三节点003与第四节点004相互短接或经由电阻元件104电气连接;其第二节点002与第三节点003之间连接有驱动电机103或机电执行机构的电源输入端子;驱动电机103或机电执行机构包括至少一硬止点位置,且在硬止点位置时,驱动电机103或机电执行机构出现堵转或处于堵转状态。
53.进一步地,物理模型100还可包括第二换路元件102和第五换路元件105;第二换路元件102和第五换路元件105均包含一单刀三掷结构;第二换路元件102和第五换路元件105通过互锁实现联动,并使得第二节点002和第三节点003的激励处于第一状态、第二状态或第三状态;第一状态与第二状态相互转换时,其第二节点002和第三节点003的极性反转;在第三状态下,其第二节点002和第三节点003与电源101断开其电气连接。
54.进一步地,第二惯性系数标定单元820自上述硬止点位置点动控制第二换路元件102和第五换路元件105,并由第三状态向第一状态或第二状态间歇性跳变预设的次数n,n为正整数;记录n次间歇性跳变下驱动电机103或机电执行机构在执行每一次间歇性跳变时的纹波补偿数ci;其纹波补偿数ci由控制单元901或车辆电子控制单元ecu记录或存储;结束n次间歇性跳变后,通过第二换路元件102和第五换路元件105控制驱动电机103或机电执行机构回到硬止点位置,并记录此次连续回位动作的位置偏移量y;输出标定后的惯性系数kx2,即802,使得:kx2=(kx1)*(x)/(x-y);其中,x为n次间歇性跳变时各纹波补偿数ci(400)之和,即sum444,kx1为预设的惯性系数初始值801。
55.具体地,驱动电机103或机电执行机构可以是一有刷直流电机;第二换路元件102和第五换路元件105可采用继电器或可控的电气触点。
56.进一步地,本方法还可包括第三迭代优化补偿单元830;第三迭代优化补偿单元830以第二惯性系数标定单元820获取的标定后的惯性系数kx2为惯性系数初始值801,即kx1,迭代执行第二惯性系数标定单元m次;记录m个标定后的惯性系数kx2中的极小值,并输出该极小值,使该极小值成为优化后的惯性系数,即kx。
57.其中,可改变物理模型100或待标定系统的环境温度t并达到稳态,重复启动第二惯性系数标定单元820和/或第三迭代优化补偿单元830,记录或输出不同的环境温度t下各自标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
58.也可以改变物理模型100或待标定系统的电源电压vs,重复启动第二惯性系数标定单元820和/或第三迭代优化补偿单元830,记录或输出不同的电源电压vs下各自标定后的惯性系数kx2和/或优化后的惯性系数,即kx。
59.具体地,其第二惯性系数标定单元820可获取驱动电机103或机电执行机构的电机转速v和电枢电流i,并输出惯性位移值s,使得:s=(ky)*(v*v)/i;其中,ky为标定后的惯性系数kx2或优化后的惯性系数,即kx。
60.进一步地,如图7、8、9所示的计算机存储介质903,包括用于存储计算机程序的存储介质本体;该计算机程序在被微处理器执行时,实现如上的任一惯性位移标定方法。
61.此外,如图7、8、9所示的控制器901,包括如上的任一测试装置800;和/或如上的任一计算机存储介质903;类似地,如图7、8、9所示的车窗升降总成909,包括如上的任一测试装置800;和/或如上的任一计算机存储介质903;和/或如上的任一控制器901。
62.例如在如图7、8、9的车窗升降总成909中,其驱动电机103旋转并可产生如图2的纹波信号201;此时,控制器901或ecu控制器可以采集到该纹波信号;当驱动电机103转子旋转一周,可产生8个纹波信号;当驱动电机103的供电断开后,由于惯性,会继续向前运行一点距离s。
63.此后,若换路元件即继电器在时刻200切掉了驱动电机103的电源,此时的纹波信号202在反电动势的作用下失去了原有的规律变化。但根据动能定理的角度,可以确定相应的纹波数如下:一方面,fs=(1/2)m*v*v,另一方面,f=k*i其中,f为作用力,s为位移,m为质量,v为速度,i为电流,k为比例系数;因此有:s=(1/2)*(m* v*v)/(k*i)=(kx)* (v*v)/i;其中,kx为惯性系数。
64.此时,若连续向下点动n次,并记录每次计算的纹波补偿数ci,再控制电机向上运行到硬止点位置,记录当前的位置偏移量y。
65.则,总的补偿量是n次间歇性跳变时各纹波补偿数ci之和;此时,(kx2)=(kx1)*x/(x-y)。
66.实际标定过程中,可以在常温,电压13.5v下完成测试;其中测试后窗点动停止时纹波补偿数据可以得到如图3、图4的数据。
67.其中,驱动电机103向上运行到硬止点时,纹波计数被清为0;向下手动运行一下后停止,再向下手动运行一下后停止,如此操作15次,并分别记录每次补偿的纹波数。
68.若kx的初始值801是200,则其标定后的惯性系数kx2是317;通过重复以上标定过
程,并使得清零时的纹波数尽量小,即可得到优化后的惯性系数kx。
69.综上,本发明方法及产品实施例公开的计算方案,在换路元件即继电器切断后,用以标定其因惯性而产生的位移;其中,由于电机或执行元件每旋转一周,可产生固定数量的纹波;因此,角度和位移可以按照固定的比例进行换算,从而也可实现惯性作用下旋转角度的标定;使得换路元件断开电路后的纹波数量或与之相对应的惯性系数得以确定;也因此而提升了电机或执行机构位置控制的精度。
70.需要说明的是,上述实施例仅是为了更清楚地说明本发明的技术方案,本领域技术人员可以理解,本发明的实施方式不限于以上内容,基于上述内容所进行的明显变化、替换或替代,均不超出本发明技术方案涵盖的范围;在不脱离本发明构思的情况下,其它实施方式也将落入本发明的范围。
技术特征:
1.一种惯性位移标定方法,其特征在于,包括第一物理模型构造步骤(601)、第二惯性系数标定步骤(602);其中:所述第一物理模型构造步骤(601)配置一物理模型(100)或采用待标定系统替代所述物理模型(100);所述物理模型(100)或所述待标定系统包括第一节点(001)、第二节点(002)、第三节点(003)、第四节点(004)和/或第五节点(010);所述第一节点(001)与电源(101)正极电气连接,所述第五节点(010)与所述电源(101)负极电气连接;所述第三节点(003)与所述第四节点(004)相互短接或经由电阻元件(104)电气连接;所述第二节点(002)与所述第三节点(003)之间连接有驱动电机(103)或机电执行机构的电源输入端子;所述驱动电机(103)或所述机电执行机构包括至少一硬止点位置,所述硬止点位置时所述驱动电机(103)或所述机电执行机构出现堵转或处于堵转状态;所述物理模型(100)还包括第二换路元件(102)和第五换路元件(105);所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)均包含一单刀三掷结构;所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)通过互锁实现联动,并使得所述第二节点(002)和所述第三节点(003)的激励处于第一状态、第二状态或第三状态;所述第一状态与所述第二状态相互转换时,所述第二节点(002)和所述第三节点(003)的极性反转;所述第三状态下,所述第二节点(002)和所述第三节点(003)与所述电源(101)断开其电气连接;所述第二惯性系数标定步骤(602)自所述硬止点位置点动控制所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105),由所述第三状态向所述第一状态或所述第二状态间歇性跳变预设的次数n,n为正整数;记录n次所述间歇性跳变下所述驱动电机(103)或所述机电执行机构在执行每一次所述间歇性跳变时的纹波补偿数ci(400);所述纹波补偿数ci(400)由控制单元(901)或车辆电子控制单元ecu记录或存储;结束n次所述间歇性跳变后,通过所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)控制所述驱动电机(103)或所述机电执行机构回到所述硬止点位置,并记录此次连续回位动作的位置偏移量y(500);输出标定后的惯性系数kx2(802),使得:kx2=(kx1)*(x)/(x-y);其中,x为n次所述间歇性跳变时各所述纹波补偿数ci(400)之和sum(444),kx1为预设的惯性系数初始值(801)。2.如权利要求1的所述惯性位移标定方法,其中:所述驱动电机(103)或机电执行机构包括一有刷直流电机;所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)采用继电器或可控的电气触点。3.如权利要求1或2的所述惯性位移标定方法,还包括第三迭代优化补偿步骤(603);所述第三迭代优化补偿步骤(603)以所述第二惯性系数标定步骤(602)获取的所述标定后的惯性系数kx2(802)为所述惯性系数初始值(801),即kx1,并迭代执行所述第二惯性系数标定步骤(602)m次;记录m个所述标定后的惯性系数kx2(802)中的极小值,并输出所述极小值,使所述极小值成为优化后的惯性系数,即kx。4.如权利要求3的所述惯性位移标定方法,其中:改变所述物理模型(100)或所述待标定系统的环境温度t并达到稳态,重复执行所述第
二惯性系数标定步骤(602)和/或所述第三迭代优化补偿步骤(603),记录或输出不同的所述环境温度t下各自的所述标定后的惯性系数kx2(802)和/或所述优化后的惯性系数,即kx。5.如权利要求4的所述惯性位移标定方法,其中:改变所述物理模型(100)或所述待标定系统的电源电压vs,重复执行所述第二惯性系数标定步骤(602)和/或所述第三迭代优化补偿步骤(603),记录或输出不同的所述电源电压vs下各自的所述标定后的惯性系数kx2(802)和/或所述优化后的惯性系数,即kx。6.如权利要求1、2、4或5的任一所述惯性位移标定方法,其中:所述第二惯性系数标定步骤(602)获取所述驱动电机(103)或所述机电执行机构的电机转速v和电枢电流i,并输出惯性位移值s,使得:s=(ky)*(v*v)/i;ky为所述标定后的惯性系数kx2或所述优化后的惯性系数,即kx。7.一种测试装置(800),包括第一物理模型接入单元(810)、第二惯性系数标定单元(820)其中:所述第一物理模型接入单元(810)电气连接至一物理模型(100)或一待标定系统;所述物理模型(100)或所述待标定系统包括第一节点(001)、第二节点(002)、第三节点(003)、第四节点(004)和/或第五节点(010);所述第一节点(001)与电源(101)正极电气连接,所述第五节点(010)与所述电源(101)负极电气连接;所述第三节点(003)与所述第四节点(004)相互短接或经由电阻元件(104)电气连接;所述第二节点(002)与所述第三节点(003)之间连接有驱动电机(103)或机电执行机构的电源输入端子;所述驱动电机(103)或所述机电执行机构包括至少一硬止点位置,所述硬止点位置时所述驱动电机(103)或所述机电执行机构出现堵转或处于堵转状态;所述物理模型(100)还包括第二换路元件(102)和第五换路元件(105);所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)均包含一单刀三掷结构;所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)通过互锁实现联动,并使得所述第二节点(002)和所述第三节点(003)的激励处于第一状态、第二状态或第三状态;所述第一状态与所述第二状态相互转换时,所述第二节点(002)和所述第三节点(003)的极性反转;所述第三状态下,所述第二节点(002)和所述第三节点(003)与所述电源(101)断开其电气连接;所述第二惯性系数标定单元(820)自所述硬止点位置点动控制所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105),由所述第三状态向所述第一状态或所述第二状态间歇性跳变预设的次数n,n为正整数;记录n次所述间歇性跳变下所述驱动电机(103)或所述机电执行机构在执行每一次所述间歇性跳变时的纹波补偿数ci(400);所述纹波补偿数ci(400)由控制单元(901)或车辆电子控制单元ecu记录或存储;结束n次所述间歇性跳变后,通过所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)控制所述驱动电机(103)或所述机电执行机构回到所述硬止点位置,并记录此次连续回位动作的位置偏移量y(500);输出标定后的惯性系数kx2(802),使得:kx2=(kx1)*(x)/(x-y);其中,x为n次所述间歇性跳变时各所述纹波补偿数ci(400)之和sum(444),kx1为预设的惯性系数初始值(801)。8.如权利要求7的所述测试装置(800),其中:
所述驱动电机(103)或机电执行机构包括一有刷直流电机;所述第二换路元件(102)和所述第五换路元件(105)采用继电器或可控的电气触点。9.如权利要求7或8的所述惯性位移标定方法,还包括第三迭代优化补偿单元(830);所述第三迭代优化补偿单元(830)以所述第二惯性系数标定单元(820)获取的所述标定后的惯性系数kx2(802)为所述惯性系数初始值(801),即kx1,并迭代执行所述第二惯性系数标定单元(820)m次;记录m个所述标定后的惯性系数kx2(802)中的极小值,并输出所述极小值,使所述极小值成为优化后的惯性系数,即kx。10.如权利要求9的所述测试装置(800),其中:改变所述物理模型(100)或所述待标定系统的环境温度t并达到稳态,重复启动所述第二惯性系数标定单元(820)和/或所述第三迭代优化补偿单元(830),记录或输出不同的所述环境温度t下各自的所述标定后的惯性系数kx2(802)和/或所述优化后的惯性系数,即kx。11.如权利要求10的所述测试装置(800),其中:改变所述物理模型(100)或所述待标定系统的电源电压vs,重复启动所述第二惯性系数标定单元(820)和/或所述第三迭代优化补偿单元(830),记录或输出不同的所述电源电压vs下各自的所述标定后的惯性系数kx2(802)和/或所述优化后的惯性系数,即kx。12.如权利要求7、8、10或11的任一所述测试装置(800),其中:所述第二惯性系数标定单元(820)获取所述驱动电机(103)或所述机电执行机构的电机转速v和电枢电流i,并输出惯性位移值s,使得:s=(ky)*(v*v)/i;ky为所述标定后的惯性系数kx2或所述优化后的惯性系数,即kx。13.一种计算机存储介质(903),包括用于存储计算机程序的存储介质本体;所述计算机程序在被微处理器执行时,实现如权利要求1至6的任一所述惯性位移标定方法。14.一种控制器(901),包括如权利要求7、8、10或11的任一所述测试装置(800);和/或如权利要求13的任一所述计算机存储介质(903)。15.一种车窗升降总成(909),包括如权利要求7、8、10或11的任一所述测试装置(800);和/或如权利要求13的任一所述计算机存储介质(903);和/或如权利要求14的任一所述控制器(901)。
技术总结
本发明属于智能控制技术领域,尤其涉及一种惯性位移标定方法、装置、介质、控制器及升降总成;通过配置物理模型或待标定系统,在累积的n次点动和回位动作后,通过检测其电机驱动控制信号中的纹波补偿数Ci及其统计值,并结合回位动作中的偏差值,对换路后的位移惯性系数进行标定;此外,还可通过温度和电压补偿,获得待标定参数的优化值;本发明方法及产品实施例采用无(位置)传感器控制技术SLC(SensorLess Control technology),对换路后电机的纹波数进行了有效的标定,进而可以获得位置控制系统相应的位移或转角估值;采用本发明方法或产品后,相关驱动控制系统得到简化,控制精度更高,故障率更低,运行可靠性更高;同时,也兼顾了更好的技术经济指标。好的技术经济指标。好的技术经济指标。
技术研发人员:
李爱仓
受保护的技术使用者:
联合汽车电子有限公司
技术研发日:
2022.11.01
技术公布日:
2023/3/24