涡流电机的控制方法、装置及系统与流程

1.本发明属于涡流电机控制技术领域，具体是涡流电机的控制方法、装置及系统。


背景技术：

2.涡流制动电机作为一种自动控制元件被广泛应用于功机的加载和其他张力自动控制系统。其主要依靠涡流损耗来达到它的做工目的，也有不少利用涡流效应做成的感应加热设备，涡流制动电机其主要用于减少相对能量的运动速度或者效率。涡流制动电机是依靠涡流损耗的原理，利用涡流效应消耗多余的电能，达到电机减速运作的一种电机。涡流制动是由于导体在磁场当中做工或者磁场处于不稳定状态时产生的类似于涡旋的能量，也就是涡流，这股涡流在被磁场作用时同时反作用磁场做负功，吸收一些功率，消耗掉相当一部分的能量。这就是涡流制动的原理。它是将动能转换成电能再转换为内能的一个过程，不同于常规的转换形式，常规的一般都是直接将动能转换为内能。
3.涡流制动电机的结构相对比较简单，而且价格低廉。使用的是单相交流电，控制所需要的功率比较小，它的运行也十分的稳定，使用和维护比较方便。在运行过程中，它噪音低，振动小，可输入的转速范围也很宽。在变频和调速的各种机电包括一些动力机械都有它的应用。
4.但是涡流制动电机在使用过程中也有很多的注意事项，如涡流制动电机不能超转矩超功率使用，必须按照相应的转矩转速和功率去选择；使用环境的温度最好不要超过40
°
，海拔高度不能超过两千米，如果运作的环境是20
°
，相对应的湿度不要超过85％等；在使用控制过程中具有一定的限制条件，但是在实应用过程中，部分的涡流制动电机在使用过程中极少考虑到上述限制条件，导致损伤涡流制动电机，降低使用寿命；因此，为了实现涡流制动电机的智能控制，本发明提供了涡流电机的控制方法、装置及系统。


技术实现要素：

5.为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了涡流电机的控制方法、装置及系统。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.涡流电机的控制方法，方法包括：
8.步骤s1：确定目标电机，为所述目标电机安装外接装置，所述外接装置用于对目标电机进行控制，且能够进行相应的温湿度调节。
9.进一步地，外接装置包括制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块；检测模块用于对目标电机进行参数检测，控制模块用于根据接收到的控制指令进行目标电机、制冷装置和湿度控制装置的控制。
10.进一步地，制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块对应的组合选择方法包括：
11.确定检测模块和控制模块，根据检测模块和控制模块以及对应目标电机的电机特征筛选符合要求的各待选制冷装置和待选湿度控制装置，进行各待选制冷装置和待选湿度
控制装置之间的组合，获得若干组待选组合，对待选组合进行筛选，获得目标组合，应用目标组合中的制冷装置、湿度控制装置。
12.进一步地，对待选组合进行筛选的方法包括：
13.对各待选组合进行评估，获得各所述待选组合对应的配合值、成本值和能效值，将获得的配合值、成本值和能效值分别标记为ph、cb和nx，根据优先值公式yc＝b1
×
ph-b2
×
cb+b3
×
nx计算对应的优先值yc，其中b1、b2、b3均为比例系数，取值范围为0《b1≤1，0《b2≤1，0《b3≤1；选择优先值最高的待选组合为目标组合。
14.步骤s2：通过外接装置实时采集目标电机的采集参数，采集参数包括电机参数、温度和湿度；
15.步骤s3：根据获得的采集参数生成动态控制区间；
16.进一步地，动态控制区间的生成方法包括：
17.建立指令模型、调控模型和允许整合模型，通过建立的指令模型、调控模型和允许整合模型对获得的采集参数进行分析，获得对应的动态控制区间。
18.进一步地，指令模型、调控模型和允许整合模型的分析过程包括：
19.识别采集参数，通过指令模型对识别的采集参数进行分析，获得对应的温度变化曲线和湿度变化曲线，再通过调控模型对获得的温度变化曲线和湿度变化曲线进行分析，获得对应的控温区间线和控湿区间线，利用允许整合模型对获得的控温区间线和控湿区间线进行分析，获得对应的动态控制区间。
20.步骤s4：实时识别对应的控制指令，基于控制指令与动态控制区间进行综合分析，根据对应的综合分析结果获得对应的目标指令集；
21.进一步地，根据综合分析结果获得目标指令集的方法包括：
22.根据综合分析结果获得目标电机对应的电机控制修正指令，并基于电机控制修正指令获取对应控温区间线和控湿区间线中的位置，进而获得对应制冷装置和湿度控制装置指的制冷控制指令和控湿指令，将获得的电机控制修正指令、制冷控制指令和控湿指令整合为目标指令集。
23.步骤s5：外接装置根据获得的目标指令集进行相应的设备控制。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.通过设置外接装置，实现对现有目标电机进行简单的改装即可完成相应的优化控制，并不需要进行目标电机的重新设计，快速应用到现有的目标电机上，并通过进行组合分析，确定最佳的目标组合，设置对应的制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块；实现对目标电机的智能控制，保障目标电机在允许要求内进行运行。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明原理框图。
具体实施方式
28.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.如图1所示，涡流电机的控制方法，方法包括：
30.步骤s1：将需要进行控制的涡流制动电机标记为目标电机，为目标电机补充安装外接装置；
31.外接装置包括制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块；制冷装置和湿度控制装置均为使用现有的相关设备实现其制冷、控湿度的目的；检测模块用于对目标电机进行参数检测，如温度、湿度、各控制参数等，控制模块用于根据接收到的控制指令进行目标电机、制冷装置和湿度控制装置的控制。
32.具体的，制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块对应的组合选择方法包括：
33.先确定检测模块和控制模块，即根据需要，优先设置检测模块和控制模块，用于保证可以匹配对应目标电机的使用；根据设置的检测模块和控制模块以及对应目标电机的电机特征筛选符合要求的各待选制冷装置和待选湿度控制装置，电机特征包括电机型号、体积、一般应用场景等特征，用于作为一个筛选条件进行筛选，将当前市面上不符合要求的制冷装置、湿度控制装置进行剔除，检测模块和控制模块作为筛选条件，将不能对接配合、影响其使用的制冷装置、湿度控制装置进行剔除；进而获得各待选制冷装置和待选湿度控制装置，进行各待选制冷装置和待选湿度控制装置之间的组合，即互相组合，形成不同待选制冷装置和待选湿度控制装置之间的组合，标记为待选组合；对各待选组合从相互之间的配合、成本、能效三个角度进行评估，获得对应的配合值、成本值和能效值；配合是根据待选制冷装置和待选湿度控制装置之间的配合、干扰等进行评估，因为不同的待选制冷装置和待选湿度控制装置其工作方式是具有较大差异的，如水冷装置、制冷剂制冷等；采用不同组合，相互之间的相效果具有较大差异；成本直接根据对应的售价即可获得，再乘以对应预设的单位转化系数即可获得对应的成本值；能效是根据制冷效果、控湿度效果、能耗进行评估的，具体的可以利用现有的神经网络建立对应的评估模型，通过人工的方式模拟设置对应的训练集进行训练，通过训练成功后的评估模型进行分析，获得对应的配合值、成本值和能效值；因为神经网络为本领域的现有技术，因此具体的建立和训练过程在本发明中不进行详细叙述；
34.将获得的配合值、成本值和能效值分别标记为ph、cb和nx，根据优先值公式yc＝b1
×
ph-b2
×
cb+b3
×
nx计算对应的优先值yc，其中b1、b2、b3均为比例系数，由管理人员根据实际需求进行调整，取值范围为0《b1≤1，0《b2≤1，0《b3≤1；选择优先值最高的待选组合为目标组合，应用目标组合中的制冷装置、湿度控制装置。
35.通过设置外接装置，实现对现有目标电机进行简单的改装即可完成相应的优化控制，并不需要进行目标电机的重新设计，快速应用到现有的目标电机上，并通过进行组合分析，确定最佳的目标组合，设置对应的制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块；实现对目标电机的智能控制，保障目标电机在允许要求内进行运行。
36.步骤s2：通过外接装置实时采集目标电机的采集参数，采集参数包括电机参数、温度和湿度，电机参数即当前电机的运行数据；
37.步骤s3：根据获得的采集参数生成动态控制区间；
38.动态控制区间即为在当前各控制指令对应的目标电机运行应在该区间内，如功率、转速等。
39.根据当前电机参数判断对温度和湿度的影响曲线，即获得在当前电机参数下的温度变化曲线和湿度变化曲线，再根据制冷装置和湿度控制装置的制冷能力、控湿度能力，获取基于温度变化曲线和湿度变化曲线的控温区间线和控湿区间线，即根据温度变化曲线和湿度变化曲线在不同功率下的调节，其温度变化曲线和湿度变化曲线具有的可控区间，形成对应的控温区间线和控湿区间线；再根据控温区间线和控湿区间线推定，不同电机的控制指令所带来的温湿度变化，在控制要求内确定对应的动态控制区间，随着时间的变化以及各参数的变动，动态控制区间是进行动态更新的。
40.具体的，需要先基于cnn网络或dnn网络建立对应的指令模型、调控模型和允许整合模型；通过人工的方式分别设置指令模型、调控模型和允许整合模型对应的训练集进行训练，指令模型用于根据电机参数、当前温度、湿度生成后续随时间变化的温度变化曲线和湿度变化曲线，对应训练集包括不同电机参数、当前温度、湿度以及对应设置的温度变化曲线和湿度变化曲线，根据当前电机参数对应电机持续运行过程中对温度和湿度的影响进行设置；调控模型用于根据制冷装置和湿度控制装置的制冷能力、控湿度能力，对温度变化曲线和湿度变化曲线进行模拟调整，获得对应的控温区间线和控湿区间线，对应训练集包括温度变化曲线、湿度变化曲线以及对应设置的控温区间线和控湿区间线；允许整合模型用于根据控温区间线、控湿区间线和控制要求形成动态控制区间，对应训练集包括控温区间线、控湿区间线和控制要求以及对应设置的动态控制区间。
41.识别采集参数，通过训练成功后的指令模型对识别的采集参数进行分析，获得对应的温度变化曲线和湿度变化曲线，再通过训练成功后的调控模型对获得的温度变化曲线和湿度变化曲线进行分析，获得对应的控温区间线和控湿区间线，最后通过训练成功后的允许整合模型对获得的控温区间线和控湿区间线进行分析，获得对应的动态控制区间。
42.步骤s4：实时识别对于目标电机的对应控制指令，将获得的控制指令与动态控制区间进行综合分析，识别该控制指令在动态控制区间内的对应位置，在区间内还是区间外，区间外对应的最大限值就是对应区间边界，进行修正；区间内，则不用修正；根据综合分析结果获得目标电机对应的电机控制修正指令，并基于电机控制修正指令对应的位置，获取对应控温区间线和控湿区间线中的位置，进而获得对应制冷装置和湿度控制装置指的制冷控制指令和控湿指令，将获得的电机控制修正指令、制冷控制指令和控湿指令整合为目标指令集；
43.步骤s5：外接装置根据获得的目标指令集进行相应的设备控制。
44.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
45.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改
或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：
1.涡流电机的控制方法，其特征在于，方法包括：步骤s1：确定目标电机，为所述目标电机安装外接装置，所述外接装置用于对目标电机进行控制，且能够进行相应的温湿度调节；步骤s2：通过外接装置实时采集目标电机的采集参数，采集参数包括电机参数、温度和湿度；步骤s3：根据获得的采集参数生成动态控制区间；步骤s4：实时识别对应的控制指令，基于控制指令与动态控制区间进行综合分析，根据对应的综合分析结果获得对应的目标指令集；步骤s5：外接装置根据获得的目标指令集进行相应的设备控制。2.根据权利要求1所述的涡流电机的控制方法，其特征在于，外接装置包括制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块；检测模块用于对目标电机进行参数检测，控制模块用于根据接收到的控制指令进行目标电机、制冷装置和湿度控制装置的控制。3.根据权利要求2所述的涡流电机的控制方法，其特征在于，制冷装置、湿度控制装置、检测模块和控制模块对应的组合选择方法包括：确定检测模块和控制模块，根据检测模块和控制模块以及对应目标电机的电机特征筛选符合要求的各待选制冷装置和待选湿度控制装置，进行各待选制冷装置和待选湿度控制装置之间的组合，获得若干组待选组合，对待选组合进行筛选，获得目标组合，应用目标组合中的制冷装置、湿度控制装置。4.根据权利要求3所述的涡流电机的控制方法，其特征在于，对待选组合进行筛选的方法包括：对各待选组合进行评估，获得各所述待选组合对应的配合值、成本值和能效值，将获得的配合值、成本值和能效值分别标记为ph、cb和nx，根据优先值公式yc＝b1
×
ph-b2
×
cb+b3
×
nx计算对应的优先值yc，其中b1、b2、b3均为比例系数，取值范围为0<b1≤1，0<b2≤1，0<b3≤1；选择优先值最高的待选组合为目标组合。5.根据权利要求1所述的涡流电机的控制方法，其特征在于，动态控制区间的生成方法包括：建立指令模型、调控模型和允许整合模型，通过建立的指令模型、调控模型和允许整合模型对获得的采集参数进行分析，获得对应的动态控制区间。6.根据权利要求5所述的涡流电机的控制方法，其特征在于，指令模型、调控模型和允许整合模型的分析过程包括：识别采集参数，通过指令模型对识别的采集参数进行分析，获得对应的温度变化曲线和湿度变化曲线，再通过调控模型对获得的温度变化曲线和湿度变化曲线进行分析，获得对应的控温区间线和控湿区间线，利用允许整合模型对获得的控温区间线和控湿区间线进行分析，获得对应的动态控制区间。7.根据权利要求6所述的涡流电机的控制方法，其特征在于，根据综合分析结果获得目标指令集的方法包括：根据综合分析结果获得目标电机对应的电机控制修正指令，并基于电机控制修正指令获取对应控温区间线和控湿区间线中的位置，进而获得对应制冷装置和湿度控制装置指的制冷控制指令和控湿指令，将获得的电机控制修正指令、制冷控制指令和控湿指令整合为
目标指令集。8.涡流电机的控制系统，其特征在于，执行权利要求1-7中任意一项所述的涡流电机的控制方法。9.涡流电机的控制装置，其特征在于，执行权利要求1-7中任意一项所述的涡流电机的控制方法。

技术总结
本发明公开了涡流电机的控制方法、装置及系统，属于涡流电机控制技术领域，方法包括：确定目标电机，为所述目标电机安装外接装置，所述外接装置用于对目标电机进行控制，且能够进行相应的温湿度调节；通过外接装置实时采集目标电机的采集参数，采集参数包括电机参数、温度和湿度；根据获得的采集参数生成动态控制区间；实时识别对应的控制指令，基于控制指令与动态控制区间进行综合分析，根据对应的综合分析结果获得对应的目标指令集；外接装置根据获得的目标指令集进行相应的设备控制；通过设置外接装置，实现对现有目标电机进行简单的改装即可完成相应的优化控制，并不需要进行目标电机的重新设计，快速应用到现有的目标电机上。快速应用到现有的目标电机上。快速应用到现有的目标电机上。


技术研发人员：王君林 潘煜
受保护的技术使用者：湖南贝特新能源科技有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/7