【技术实现步骤摘要】
一种无框力矩电机的超低速高精度定位控制方法
本专利技术涉及电机控制领域，具体是一种无框力矩电机的超低速高精度定位控制方法。
技术介绍
目前，针对无框力矩电机的控制，有以下几种经典算法:1)励磁分量Id＝0的矢量控制算法(FOC)；2)最大转矩电流比控制算法(MTPA)；3)直接转矩控制算法(DTC)；4)滑膜变结构控制；5)弱磁控制算法；以及一些智能控制算法：6)基于非线性PID神经网络的控制算法；7)基于Hamilton模型的混沌控制算法；8)粒子群优化的模糊PID控制算法等。以上算法存在的问题：算法1在超低速运行时(0.2RPM以下)自抗扰力矩较小，会有明显的转矩脉动；算法2相对于算法1提高了电流利用率，但仍无法抑制超低速下的转矩脉动；算法3每次选择输出的电压矢量只有一个，会使磁链补偿误差较大，导致出现较大的转矩脉动；算法4存在切换振颤，同样会导致超低速下的转矩脉动；算法5提高了电机的转速上限，对超低速平稳运行没有帮助；算法6、7、8均属于智能优化算法：算法6需要大量训练集，计算复杂度大，应用场景受限；算法7、8...
【技术保护点】
1.一种无框力矩电机的超低速高精度定位控制方法，其特征在于，主要包括以下步骤：/n1)将编码器与电机转子同轴连接，并将电机的绝对位置调为零；/n2)设定电机旋转的目标位置的参考值θ
【技术特征摘要】
1.一种无框力矩电机的超低速高精度定位控制方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
1)将编码器与电机转子同轴连接，并将电机的绝对位置调为零；
2)设定电机旋转的目标位置的参考值θtar和旋转速度的参考值xtar，并计算电机应旋转的机械角度θm、应旋转的电角度θe、电机实时位置θReaL和电机实时转速ωr。
3)给定电机的励磁电流id，并保持转矩电流iq＝0；通过坐标逆转换和七段式电压空间矢量PWM控制模块控制逆变器三组桥臂的开关状态变化，形成矢量旋转磁场，从而将转子的角度调整为θe；
4)根据编码器反馈转速xreal和转速波动要求更新励磁电流id；根据给定的参考值θtar与编码器的反馈值做差，得到参考定位偏置，并更新目标位置的参考值，返回步骤2，直至目标位置的参考值不再更新。
2.根据权利要求1或2所述的一种无框力矩电机的超低速高精度定位控制方法，其特征在于，电机的绝对位置为校零时间t0内电机转动到电角度为0°的位置时读取的编码器角度。
3.根据权利要求1或2所述的一种无框力矩电机的超低速高精度定位控制方法，其特征在于，当前时刻t电机应旋转的机械角度θm和电角度θe如下所示：
式中，n为电机极对数；
当前时刻t电机真实位置θreal和电机实时转速ωr如下所示：
式中，p为电子倍频率；l为编码器刻线数；fc为编码器模块时钟脉冲频率；m为相邻编码器脉冲间隔中时钟脉冲计数；lraw为采样得到的编码器反馈线数。
4.根据权利要求1所述的一种无框力矩电机的超低速高精度定位控制方法，其特征在于：形成矢量旋转磁场的主要步骤如下：
1)建立电机定子三相坐标系，其中，电机定子绕组轴线分别为记为A、B和C；每两条电机定子绕组轴线之间相差120°电角度；
2)对电机定子三相坐标系中的三相电流进行Clark变换，得到两相静止坐标系下的两相电流；其中，两相静止坐标系的α轴与电机定子三相坐标系的A轴重合，β轴逆时针超前α轴90°电角度；
Clark变换矩阵和逆变换矩阵分别如下所示：
式中，iA、iB、iC为电机定子三相坐标系下的沿轴电流分量；iα、iβ为两相静止坐标系下沿轴电流分量；
3)对两相静止坐标系下的两相电流进行park变换，得到两相同步旋转坐标系下的两相电流；其中，两相同步旋转坐标系d轴为转子励磁轴线，q轴逆时针超前d轴90°电角度；
park变换矩阵和逆变换矩阵方程分别如下所示：
4)三相交流逆变器的三个桥臂分别与电机A相绕组、B相绕组和C相绕组连接，从而为电机供电；利用S...
【专利技术属性】
技术研发人员：段黎明，朱世涛，王福全，郑鑫，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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