【技术实现步骤摘要】
一种无刷直流电机最大转矩电流比控制方法和系统
[0001]本专利技术涉及无刷直流电机控制
，特别是涉及一种基于反电势坐标变换的无刷直流电机最大转矩电流比控制方法和系统。
技术介绍
[0002]无刷直流电机由于具有结构简单、功率密度高、调速性能好易于维护等一系列优点，已经在电动汽车、家用电器、航空航天等领域得到广泛应用。其中，方波电流驱动方式，凭借着控制简单、经济可靠等优点，在无刷直流电机的控制系统中的应用最为广泛，但是受绕组电感与非理想反电势的影响，不可避免地存在较大转矩脉动，引起机械震动与噪声，致使其无法大量应用于高精度伺服控制系统，限制了应用的范围。另外，受方波电流驱动方法的限制，未能充分挖掘无刷直流电机的运行潜能，例如：最大转矩电流比控制。
[0003]最大转矩电流比控制，是一种控制经旋转坐标变换矩阵变换得到的d轴电流以追求最大转矩的电流控制策略，即在产生要求转矩的控制情况下，只需要最小的定子电流，从而减小损耗，提高电机的效率。对于正弦波永磁同步电机，以转子位置θ作为旋转角对三相反电势进行等功率旋转坐标变...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机最大转矩电流比控制方法，其特征在于，包括：采用位置传感器确定无刷直流电机的转子位置，从反电势空间位置数据库中获取反电势空间位置，从反电势电角速度倍比数据库中获取反电势电角速度倍比，以及从反电势波形系数数据库中获取反电势波形系数；采用电流传感器检测得到两相电流实际值，并基于得到两相电流实际值利用以所述反电势空间位置为旋转角的旋转坐标变换矩阵，得到d轴的电流实际值和q轴的电流实际值；将d轴的电流给定值置为0，并与所述d轴的电流实际值作差，经过d轴电流调节器ACDR得到d轴的初始电压给定值；将给定电磁转矩与所述反电势波形系数作商，得到q轴的电流给定值；将q轴的电流给定值与所述q轴的电流实际值作差，经过q轴电流调节器ACQR得到电压；将所述电压与经过前馈补偿单元得到的电压补偿值相加，得到q轴的初始电压给定值；将转子位置代入转速计算单元得到无刷直流电机的转子电角速度；将所述反电势波形系数与转子电角速度相乘，再与极对数作商，得到反电势；将所述反电势电角速度倍比与转子电角速度相乘，得到反电势电角速度；利用所述反电势、所述反电势电角速度、d轴的电流实际值和q轴的电流实际值，对d轴的初始电压给定值和q轴的初始电压给定值进行解耦，得到最终的d轴的电压给定值和最终的q轴的电压给定值；根据最终的d轴的电压给定值和最终的q轴的电压给定值，利用以反电势空间位置为旋转角的旋转反坐标变换矩阵得到A相电压参考值、B相电压参考值和C相电压参考值；将所述A相电压参考值、所述B相电压参考值和所述C相电压参考值经PWM发生器输入到功率变换电路中，功率变换电路生成触发信号以驱动无刷直流电机运行。2.根据权利要求1所述的无刷直流电机最大转矩电流比控制方法，其特征在于，所述反电势空间位置数据库的构建过程包括：通过离线试验或有限元仿真，事先获得不同转子位置下的A相反电势和转子机械角速度；将所述A相反电势和所述转子机械角速度相除，得到A相反电势系数，建立不同转子位置下的A相反电势系数数据库；由转子位置通过查询所述A相反电势系数数据库得到当前转子位置下的第一A相反电势系数、第二A相反电势系数和第三A相反电势系数；根据所述第一A相反电势系数、所述第二A相反电势系数和所述第三A相反电势系数，采用公式得到当前转子位置下的反电势空间位置，进而得到所述反电势空间位置数据库；其中，k
A
(θ)为第一A相反电势系数、k
A
(θ
‑
2π/3)为第二A相反电势系数、k
A
(θ+2π/3)为第三A相反电势系数，θ1为反电势空间位置，θ为转子位置。3.根据权利要求2所述的无刷直流电机最大转矩电流比控制方法，其特征在于，所述反电势电角速度倍比数据库的构建过程包括：
利用所述反电势空间位置数据库，采用公式得到不同转子位置下的反电势电角速度倍比，进而得到所述反电势电角速度倍比数据库；其中，k
ω
为反电势电角速度倍比。4.根据权利要求2所述的无刷直流电机最大转矩电流比控制方法，其特征在于，所述反电势波形系数数据库的构建过程包括：由转子位置通过查询所述A相反电势系数数据库得到当前转子位置下的...
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