一种无编码器的无刷电机控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无编码器的无刷电机控制方法和系统。本发明专利技术的无编码器的无刷电机控制方法包括以下步骤：测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图；根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；根据所述电机旋转时的霍尔扇区与PWM导通顺序表控制无编码器电机的闭环运行。本发明专利技术还公开了一种无编码器的无刷电机控制系统。

【技术实现步骤摘要】
一种无编码器的无刷电机控制方法及系统
本专利技术涉及电机控制领域，特别涉及一种无编码器的无刷电机控制方法和系统。
技术介绍
在机器人控制领域、数控机床、生产自动化等领域，为了实现电机的精确控制，编码器起着重要作用。但有时候，为了降低成本，电机体积较小，不适合安装编码器，通常需要实现没有编码器的电机控制。对于没有编码器的电机，无法实现传统的闭环控制。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种无编码器的无刷电机控制方法。所述无编码器的无刷电机控制方法包括以下步骤：测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图；根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；根据所述电机旋转时的霍尔扇区与PWM导通顺序表控制无编码器电机的闭环运行。在一些实施例中，所述测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图包括：将电机顺时针旋转一周，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化，获取电机顺时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图；以及将电机逆时针旋转一周，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化，获取电机逆时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图。在一些实施例中，所述根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表包括：根据电机顺时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图，计算出电机顺时针旋转一周，每个霍尔区域内的逆变器导通情况，获取电机顺时针旋转时霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；以及根据电机逆时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图，计算出电机逆时针旋转一周每个霍尔区域内的逆变器导通情况，获取电机逆时针旋转时霍尔扇区与PWM导通顺序变化表。在一些实施例中，所述霍尔传感器的数量为三个。本专利技术的第二个目的在于提出一种无编码器的无刷电机控制系统。所述无编码器的无刷电机控制系统，包括：电机，霍尔传感器，以及DSP处理器；所述霍尔传感器根据电机转子的旋转，计算得到电机的位置信息和速度信息，传送给DSP；所述DSP处理器测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图；所述DSP处理器根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；所述DSP处理器根据所述电机旋转时的霍尔扇区与PWM导通顺序表控制无编码器电机的闭环运行。在一些实施例中，所述霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图包括：电机顺时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图；以及电机逆时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图。在一些实施例中，所述霍尔扇区与PWM导通顺序变化表包括：电机顺时针旋转时霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；以及电机逆时针旋转时霍尔扇区与PWM导通顺序变化表。在一些实施例中，所述霍尔传感器的数量为三个。根据本专利技术提出的无编码器的无刷电机控制方法和系统，可以在控制无编码电机的运行，能够提供较大电磁转矩，较小的开关损耗，无需编码器，节约成本。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的无编码器的无刷电机控制方法的流程图；图2为根据本专利技术另一个实施例的无编码器的无刷电机控制系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。下面参照图1和图2对本专利技术实施例提出的无编码器的无刷电机控制方法和系统进行详细描述。如图1所示，为本专利技术一个实施例的无编码器的无刷电机控制方法，所述方法包括以下步骤：S1，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图；S2，根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；S3，根据所述电机旋转时的霍尔扇区与PWM导通顺序表控制无编码器电机的闭环运行。在一些实施例中，所述步骤S1，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图包括：将电机顺时针旋转一周，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化，获取电机顺时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图；以及将电机逆时针旋转一周，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化，获取电机逆时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图。在一些实施例中，所述步骤S2，所述根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表包括：根据电机顺时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图，计算出电机顺时针旋转一周，每个霍尔区域内的逆变器导通情况，获取电机顺时针旋转时霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；以及根据电机逆时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图，计算出电机逆时针旋转一周每个霍尔区域内的逆变器导通情况，获取电机逆时针旋转时霍尔扇区与PWM导通顺序变化表。如图2所示，为本专利技术一个实施例的无编码器的无刷电机控制系统100，所述系统100包括：电机10，霍尔传感器20，以及DSP(DigitalSignalProcessing数字信号处理)处理器30；所述霍尔传感器20通过电机10的转子的旋转获取电机10的位置信息和速度信息并输出跳变至所述DSP处理器30；所述DSP处理器30测量霍尔传感器20的输出电平变化和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无编码器的无刷电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图；根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；根据所述电机旋转时的霍尔扇区与PWM导通顺序表控制无编码器电机的闭环运行。

【技术特征摘要】
1.一种无编码器的无刷电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图；根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；根据所述电机旋转时的霍尔扇区与PWM导通顺序表控制无编码器电机的闭环运行。2.如权利要求1所述的无编码器的无刷电机控制方法，其特征在于，所述测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化并获取电机反电势与霍尔传感器输出信号变化图包括：将电机顺时针旋转一周，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化，获取电机顺时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图；以及将电机逆时针旋转一周，测量霍尔传感器的输出电平变化和电机三相反电势变化，获取电机逆时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图。3.如权利要求1所述的无编码器的无刷电机控制方法，其特征在于，所述根据反电势与霍尔传感器输出信号变化图获取霍尔扇区与PWM导通顺序变化表包括：根据电机顺时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图，计算出电机顺时针旋转一周，每个霍尔区域内的逆变器导通情况，获取电机顺时针旋转时霍尔扇区与PWM导通顺序变化表；以及根据电机逆时针旋转时反电势与霍尔传感器输出信号变化图，计算出电机逆时针旋转一周每个霍尔区域内的逆变器导通情况，获取电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐方，李颖，宋吉来，杨奇峰，刘世昌，张彦超，姜铁程，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21