【技术实现步骤摘要】
一种高精度有限转角无刷直流力矩电机控制方法
[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种高精度有限转角无刷直流力矩电机控制方法。
技术介绍
[0002]几十年来，绝大多数燃气轮机都采用液压伺服元件作为控制系统中的执行机构，其原因在于电液伺服元件具有体积小、功率大的特点。但是液压伺服系统结构较为复杂，加工精度高、系统质量大、抗污染能力差，传统电机体积大、质量大、效率较低，难以用作燃气轮机的执行元件。近年随着新技术新材料的不断涌现，中小功率电机领域得到了长足发展，有限转角直流力矩电机就是其中一种。
[0003]有限转角直流无刷力矩电机是一种可在一定角度范围内直接驱动负载做快速运动和准确定位的伺服电机。采用该电机组成的伺服控制系统具有结构简单、频带宽、定位精度高、污染能力强的特点。目前已在国外广泛用于重型燃气轮机燃油计量装置中，采用该类电机驱动的燃调具有控制精度高，响应速度快，抗污染能力强的特点。但是目前这类中等功率等级电机非线性较强，控制难度较大。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高精度有限转角无刷直流力矩电机控制方法，采用三环控制，外环为位置环，中环为速度环，内环为电流环；其特征在于：带有微分前馈的位置环进行位置式PID计算得到角速度给定，角速度环进行位置式PI计算得到电流给定，电流环进行位置式PI计算得到电机控制电压，速度环与电流环包括位置式抗积分饱和计算，该控制方法具体包括以下步骤：步骤1：角位置预处理；步骤2：计算微分前馈；步骤3：计算角位置闭环输出；步骤4：计算角速度环比例项并进行限幅；步骤5：计算角速度环积分项；步骤6：计算角速度环输出电流给定值；步骤7：计算电流环比例项并进行限幅；步骤8：计算电流环积分项；步骤9：计算电流环输出并进行限幅。2.根据权利要求1所述的一种高精度有限转角无刷直流力矩电机控制方法，其特征在于，所述步骤1包括：对角位置给定进行滤波处理：加权系数a1等于控制周期除以控制周期与滤波时间常数的和，加权系数a2等于滤波时间常数除以控制周期与滤波时间常数的和，处理后的角位置给定值DemFilter等于本周期输入角速度乘以a1加上上周期DemFilter乘以a2的积，其具体计算公式为：DemFilter＝Dem*Ts/(T+Ts)+DemPre*T/(T+Ts)式中，T表示滤波时间常数，Ts表示控制周期，DemPre为上周期Dem，DemFilterPre为上周期DemFilter。3.根据权利要求2所述的一种高精度有限转角无刷直流力矩电机控制方法，其特征在于，所述步骤2包括：对预处理后位置给定值DemFilter进行一阶后向差分并乘以修正系数K，得到速度前馈值DemFeed，其具体计算公式为：DemFeed＝K*(DemFilter
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DemFilterPre)/Ts式中，Ts表示控制周期，DemFilterPre为上周期DemFilter。4.根据权利要求3所述的一种高精度有限转角无刷直流力矩电机控制方法，其特征在于，所述步骤3包括：(1)计算位置偏差LGtErr：LGtEr＝DemFilter
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LGt式中，LGt为位置采集反馈值；(2)计算位置环比例项：由比例控制器计算得到up_LGt＝LGtErr*KpLGt，式中，KpLGt为比例器系数；(3)计算位置环积分项：由积分控制器计算得到ui_LGt＝LGtErr*KiLGt，式中，LiLGt为积分器系数，若本通道非主控，对积分项ui_LGt清0；(4)计算位置环微分项：Temp1＝(LGtErr
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LGtErrPre)*Kd，
Temp2＝Temp1+ud_LGtPre*Td，由微分控制器计算得到ud_LGt＝Temp2/(Td+Ts)，式中，LGtErrPre为上周期位置偏差，ud_LGtPre为上周期微分项输出值，Kd为微分器系数，Td为不完全微分时间常数，Ts为数字式控制器离散周期；(5)计算位置环输出DotDem：DotDem＝up_LGt+ui_LGt+ud_LGt...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊嘉骏，冯敏，田飞龙，丁红帅，柴金华，
申请(专利权)人：中国航发控制系统研究所，
类型：发明
国别省市：
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