无编码器的电机控制方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种无编码器的电机控制方法及装置，所述方法包括确定附加转速设定值；将速度控制时的转速设定值与所述附加转速设定值相加、或者将位置控制时的位置控制输出与所述附加转速设定值相加，得到最终生效的转速设定值；根据所述最终生效的转速设定值输出调整后的电机电压，以生成驱动信号驱动逆变器。本申请通过在位置控制输出或者转速设定值上叠加附加转速设定值，以得到最终生效的转速设定值；解决了低速时由于输出电压低，电机的观测器难以正确估算出电机的状态，进而使得控制性能变差、带载稳定性变差的问题。带载稳定性变差的问题。带载稳定性变差的问题。

【技术实现步骤摘要】
无编码器的电机控制方法及装置


[0001]本申请涉及电机控制
，尤其涉及一种无编码器的电机控制方法及装置。

技术介绍

[0002]无编码器的交流电机控制技术已经得到了广泛应用，电机通过省去编码器，降低了成本。无编码器的交流电机的观测器常用有模型参考自适应、全维观测器等，用于估算电机的位置、转速、磁链等信息。此类方法一般需要根据输出电压估算电机的磁链大小，而输出电压则是根据发波时的三相占空比进行计算的。
[0003]无编码器控制在电机较高速度运行时，电机定子电压较大，控制性能比较好。当电机低速或零速运行时，定子电压很低；死区的存在会影响定子电压计算的准确性，且定子电阻的准确性又会对电机磁链估算影响较大。因此，电机在低速运行时，往往难以获得较好的控制效果；低速输出较大转矩时，往往难以稳定运行。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种无编码器的电机控制方法及装置，旨在解决在电机转速较低时，控制性能和带载稳定性变差的问题。
[0005]本申请一方面，提供一种无编码器的电机控制方法，所述方法包括：
[0006]确定附加转速设定值；
[0007]将速度控制时的转速设定值与所述附加转速设定值相加、或者将位置控制时的位置控制输出与所述附加转速设定值相加，得到最终生效的转速设定值；
[0008]根据所述最终生效的转速设定值输出调整后的电机电压，以生成驱动信号驱动逆变器。
[0009]本申请另一方面，提供一种无编码器的电机控制装置，所述装置包括确定模块、合成模块以及输出模块；
[0010]所述确定模块，用于确定附加转速设定值；
[0011]所述合成模块，用于将速度控制时的转速设定值与所述附加转速设定值相加、或者将位置控制时的位置控制输出与所述附加转速设定值相加，得到最终生效的转速设定值；
[0012]所述输出模块，用于根据所述最终生效的转速设定值输出调整后的电机电压，以生成驱动信号驱动逆变器。
[0013]本申请提供的无编码器的电机控制方法及装置，通过在位置控制输出或者转速设定值上叠加附加转速设定值，以得到最终生效的转速设定值；解决了低速时由于输出电压低，电机的观测器难以正确估算出电机的状态，进而使得控制性能变差、带载稳定性变差的问题。
附图说明
[0014]图1为本申请实施例提供的无编码器的电机控制装置示意图；
[0015]图2为本申请实施例提供的附加转速设定值切换示意图；
[0016]图3为本申请实施例提供的一种交流信号示意图；
[0017]图4为本申请实施例提供的另一种交流信号示意图；
[0018]图5为本申请实施例提供的又一种交流信号示意图；
[0019]图6为本申请实施例提供的电机以及逆变器示意图；
[0020]图7为本申请实施例提供的实测波形示意图；
[0021]图8为本申请实施例提供的另一无编码器的电机控制装置示意图；
[0022]图9为本申请实施例提供的无编码器的电机控制方法示意图。
[0023]本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0025]在本申请的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]本申请实施例涉及到的变量及其定义：
[0027]i
a
、i
b
、i
c
：电机定子A、B、C相电流
[0028]u
a
、u
b
、u
c
：电机定子A、B、C相电压
[0029]速度控制时的转速设定值
[0030]位置控制时的位置控制输出
[0031]ω
add
：附加转速设定值
[0032]ω
*
：最终生效的转速设定值
[0033]电机转速观测值
[0034]ω：电机转速实际值
[0035]T*：电机转矩设定值
[0036]θ
*
：目标位置设定值
[0037]电机位置观测值
[0038]实施例一
[0039]如图1
‑
图7所示，本申请第一实施例提供一种无编码器的电机控制装置，包括确定模块、合成模块以及输出模块；
[0040]所述确定模块，用于确定附加转速设定值；
[0041]在本示例中，所述确定模块获取转速和位置观测器输出的电机转速观测值根据所述电机转速观测值与切换阈值，得到附加转速设定值ω
add
。其中，电机转速观测值可获取调整前的电机电压和电流；将调整前的电机电压和电流经过转速和位置观测器，得到所述电机转速观测值。例如：将三相电机定子A、B、C相电压u
a
、u
b
、u
c
和通过电流传感器采集到的三相电机定子A、B、C相电流i
a
、i
b
、i
c
送入转速和位置观测器，经过计算得到电机转速观测值
[0042]如图2所示，若所述电机转速观测值在一个周期T的平均值高于切换阈值的上限值ω
H
，则附加转速设定值ω
add
为零；若所述电机转速观测值低于切换阈值的下限值ω
L
，则附加转速设定值ω
add
为周期为T且幅值为H的交流信号。需要说明的是初始化时为状态S1，从S1切换到S2的条件为：电机转速观测值低于切换阈值的下限值ω
L
；从S2切换到S1的条件为：电机转速观测值在一个周期T的平均值高于切换阈值的上限值ω
H
。
[0043]如图3
‑
图5所示，所述交流信号包括正弦波信号、正负对称方波信号、正负对称三角波信号中的一种。其中，所述周期T的范围介于0.1s～10s，所述幅值H的范围为电机额定转速的1％～5％。周期T和幅值H可根据实际应用需求调整。
[0044]所述合成模块，用于将速度控制时的转速设定值与所述附加转速设定值相加、或者将位置控制时的位置控制输出与所述附加转速设定值相加，得到最终生效的转速设定值；
[0045]如图1所示的所述合成模块(图中左侧第一个)将所述速度控制时的转速设定值与所述附加转速设定值ω
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无编码器的电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定附加转速设定值；将速度控制时的转速设定值与所述附加转速设定值相加、或者将位置控制时的位置控制输出与所述附加转速设定值相加，得到最终生效的转速设定值；根据所述最终生效的转速设定值输出调整后的电机电压，以生成驱动信号驱动逆变器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定附加转速设定值，包括：获取电机转速观测值；根据所述电机转速观测值与切换阈值，得到所述附加转速设定值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机转速观测值与切换阈值，得到所述附加转速设定值，包括：若所述电机转速观测值在一个周期T的平均值高于所述切换阈值的上限值，则所述附加转速设定值为零；若所述电机转速观测值低于所述切换阈值的下限值，则所述附加转速设定值为周期为T且幅值为H的交流信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述交流信号包括正弦波信号、正负对称方波信号、正负对称三角波信号中的一种。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述周期T的范围介于0.1s～10s。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述幅值H的范围为电机额定转速的1％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊春，周党生，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：