一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，包括以下步骤：S1：对电机的三相电流进行采样；S2：对三相电流进行坐标变换；S3：计算进行坐标变换后的三相电流与目标设定值之间的误差；S4:根据误差得到控制电压；S5：根据控制电压得到三相逆变电路的状态编码值；S6：根据状态编码值控制MOS管的开关，以驱动电机。本发明专利技术通过对电机三相电流的反馈量与其目标设定值之间的误差进行动态调节，能够精确地控制电机磁场大小与方向，从而提高电机工作效率和输出功率、增大了电机扭矩、运行噪音小、且使得电机平滑运行，提高了电机的运行质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法


[0001]本专利技术涉及电机
，具体为一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法。

技术介绍

[0002]电机为依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，其主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。现有的开环步进电机驱动器存在以下技术问题：电机能量转换效率低、运行噪音大、且电机运行不平稳即容易丢步等问题。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，能够解决上述技术问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，包括以下步骤：
[0007]S1：对电机的三相电流进行采样；
[0008]S2：对三相电流进行坐标变换；
[0009]S3：计算进行坐标变换后的三相电流与目标设定值之间的误差；
[0010]S4:根据误差得到控制电压；
[0011]S5：根据控制电压得到三相逆变电路的状态编码值；
[0012]S6：根据状态编码值控制MOS管的开关，以驱动电机。
[0013]优选的，步骤S1具体为：对电机的三相电流进行采样得到I
a
，I
b
，I
c
。
[0014]优选的，步骤S2具体包括以下子步骤：
[0015]S21：将I
a
，I
b
，I
c
进行Clark变换得到I
α
，I
β
；
[0016]S22：将I
α
，I
β
进行Park变换得到I
q
，I
d
。
[0017]优选的，Clark变换的变换公式如下所示：
[0018][0019]优选的，Park变换的变换公式如下所示：
[0020][0021]优选的，步骤S3具体为：计算I
q
，I
d
与目标设定值I
q
_ref，I
d
_ref之间的误差。
[0022]优选的，步骤S4具体为：将误差输入两个PID控制器，得到输出的控制电压U
q
，U
d
。
[0023]优选的，步骤S5具体包括以下子步骤：
[0024]S51：将U
q
，U
d
进行反Park变换得到U
α
，U
β
；
[0025]S52：用U
α
，U
β
合成电压空间矢量，进一步将电压空间矢量输入SVPWM模块进行调制，以输出该时刻三相逆变电路的状态编码值。
[0026]优选的，三相逆变电路由三个半桥电路组成，一个半桥电路由两个MOS管组成。
[0027]优选的，MOS管为MOSFET晶体管。
[0028](三)有益效果
[0029]与现有技术相比，本专利技术提供了一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，具备以下有益效果：本专利技术的控制方法通过对三相电流的反馈量与其目标设定值之间的误差进行动态调节，能够精确地控制电机磁场大小与方向，从而提高电机工作效率和输出功率、增大了电机扭矩、运行噪音小、且使得电机平滑运行，提高了电机的运行质量。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法的步骤流程图；
[0031]图2为本专利技术的电机与驱动器的组合立体图；
[0032]图3为本专利技术的电机与驱动器的分离立体图。
[0033]图中标号为：1电机、2驱动器、3隔离柱、4螺孔、5螺丝、6磁铁。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]本专利技术提供一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，包括以下步骤：
[0036]S1：对电机的三相电流进行采样。
[0037]该步骤S1具体为：对电机的三相电流进行采样得到三相坐标系I
a
，I
b
，I
c
。具体的，使用串联的采样电阻进行电机的三相电流的采样。
[0038]S2：对三相电流进行坐标变换。
[0039]该步骤S2具体包括以下子步骤：
[0040]S21：将I
a
，I
b
，I
c
进行Clark变换得到I
α
，I
β
。
[0041]在上述子步骤S21中，通过做一个基变换将I
a
，I
b
，I
c
正交化为一个直角坐标系：α
‑
β坐标系，Clark变换即为坐标轴投影计算，Clark变换的变换公式如下所示：
[0042][0043]S22：将I
α
，I
β
进行Park变换得到I
q
，I
d
。
[0044]在上述子步骤S22中，Park变换的变换公式如下所示：
[0045][0046]其中是电机转子当前的角度，Park变换即作用了一个旋转矩阵，上述α
‑
β坐标系通过Park变换得到d
‑
q坐标系，该d
‑
q坐标系是始终跟着电机转子旋转的，Park变换的矩阵形式如下所示：
[0047][0048]S3：计算进行坐标变换后的三相电流与目标设定值之间的误差。
[0049]具体的，上述步骤S3为计算I
q
，I
d
与目标设定值I
q
_ref，I
d
_ref之间的误差。
[0050]S4:根据误差得到控制电压。
[0051]该步骤S4具体为：将上述步骤S3计算得到的误差输入两个PID控制器，得到输出的控制电压U
q
，U
d
。PID控制器(Proportion Integration Differentiation，比例
‑
积分
‑
微分控制器)，由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成，PID控制器主要适用于基本上线性，且动态特性不随时间变化的系统。
[0052]S5：根据控制电压得到三相逆变电路的状态编码值。
[0053]具体的，上述步骤S5包括以下子步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对电机的三相电流进行采样；S2：对所述三相电流进行坐标变换；S3：计算进行所述坐标变换后的三相电流与目标设定值之间的误差；S4：根据所述误差得到控制电压；S5：根据所述控制电压得到三相逆变电路的状态编码值；S6：根据所述状态编码值控制MOS管的开关，以驱动所述电机。2.根据权利要求1所述的大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：对所述电机的三相电流进行采样得到I
a
，I
b
，I
c
。3.根据权利要求2所述的大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下子步骤：S21：将所述I
a
，I
b
，I
c
进行Clark变换得到I
α
，I
β
；S22：将所述I
α
，I
β
进行Park变换得到I
q
，I
d
。4.根据权利要求3所述的大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，其特征在于，所述Clark变换的变换公式如下所示：5.根据权利要求4所述的大电流驱动的超静音闭环电机的控制方法，其特征在于，所述Park变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：高延增，郭俊云，
申请(专利权)人：广州谦辉信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：