【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开关磁阻电机控制领域，特别涉及一种基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。
技术介绍
1、开关磁阻电机具有结构简单、效率高、成本低等系列优点，被广泛应用于纺织机械、矿山装备等诸多领域。要实现开关磁阻电机的高性能调速控制，其关键在于需实时获取其转子的准确位置角度，传统方法是采用位置传感器，但这会增加调速系统的体积、成本及加工复杂度，因此开展开关磁阻电机无位置传感器控制研究具有重要意义。
2、目前在开关磁阻电机无位置传感器控制方面已开展了大量研究并提出了多种控制方法，其中以磁链/电流法具有原理简单、精度高及计算量小等特点而得到较为广泛的应用；然后该方法却存在受电机饱和电流影响大等不足。针对该问题，专利《一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法及装置(cn201810562944.6)》提出了一种针对电机负载电流饱和后对其估算位置角度造成偏差进行补偿的方法，虽然取得了较好的补偿效果，但该方法由于采用单一补偿函数，仍存在不同负载电流下其补偿效果不一致的不足。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。
2、本专利技术所提供的一种基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，包括以下步骤：
3、步骤1：根据开关磁阻电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间；
4、步骤2：针对每个区间，分别等间距选取n组负载电流值ij(j＝1…n)
5、步骤3：根据步骤2所选取的每组负载电流ij(j＝1…n)，采用磁链/电流法获取电机转子在该负载电流下转过某一位置时的估算位置角度θj，并将其与该位置的实际位置角度θc比较，得到相应的角度偏差δθj；
6、步骤4：根据步骤3所得各组负载电流下所对应的角度偏差，采用数值拟合方法分别得到两个区间内其角度偏差δθ与电机负载电流i间的函数关系δθ(i)。
7、步骤5：根据步骤4所得角度偏差函数及电机实际负载电流i’，即可得到电机在该负载电流下其估算位置角度相对于实际位置角度的偏移量δθ(i’)
8、步骤6：根据步骤5所得位置角度偏移量δθ(i’)对电机转子估算位置角度θ’进行修正，即可得到电机转子在该负载电流i’下的准确位置角度θa。
9、步骤7：根据步骤6所得电机转子准确位置角度θa，即可实现开关磁阻电机无位置传感器的高性能调速控制。
10、所述步骤1中根据开关磁阻电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，具体为：根据开关磁阻电机临界饱和电流至额定负载电流所在范围将其均分为两个区间，即临界饱和电流至临界饱和电流与额定负载电流中间位置所在区间为轻度饱和区间，临界饱和电流与额定负载电流中间位置至额定负载电流所在区间为重度饱和区间。
11、所述步骤3得到电机转子的估算位置角度与其实际位置角度的偏差δθj，具体为：
12、δθj＝θj-θc (1)
13、式中：θj表示电机转子在负载电流ij下转过某一位置时的估算位置角度，θc表示该位置的实际位置角度。
14、所述步骤4中采用数值拟合方法分别得到两个区间内其角度偏差与电机负载电流间的函数关系，具体为：
15、1)轻度饱和区间：位置角度偏差与电机负载电流间的函数关系式为：
16、
17、式中：δθ(i)表示角度偏差函数，i表示电机负载电流，a0、a1、a2、a3、a4、a5、a6分别为角度偏差函数的系数。
18、2)重度饱和区间：位置角度偏差与电机负载电流间的函数关系式为：
19、δθ(i)＝b0+b1cos(b2i)+b3sin(b2i)+b4cos(2b2i)+b5sin(2b2i) (3)
20、式中：δθ(i)表示角度偏差函数，i表示电机负载电流，b0、b1、b2、b3、b4、b5分别为角度偏差函数的系数。
21、所述步骤6中根据所得位置角度偏移量对电机转子估算位置角度进行修正，具体为：
22、θa＝θ'+δθ(i') (4)
23、式中：θ’表示电机转子在实际负载电流i’下转过某一位置时的估算位置角度，δθ(i’)表示在实际负载电流i’下对应的角度补偿量，θa表示电机转子在实际负载电流i’下转过该位置时补偿后的位置角度。
24、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，首先根据开关磁阻电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间；针对每个区间分别等间距选取若干组电流值；针对每组电流值采用磁链/电流法估算出电机转子在转过某一位置时的位置角度，并将其与该位置的实际位置角度比较，得到相应的角度偏差；采用数值拟合方法分别得到两个区间内角度偏差与电机负载电流间的函数关系；根据所得函数关系及电机实际负载电流对其转子估算位置角度进行修正，即可得到电机转子在该负载电流下的准确位置角度，根据该准确位置角度即可实现开关磁阻电机无位置传感器的高性能调速控制。与现有技术相比，本专利技术提供的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法有效克服了电机因负载电流变化对其转子估算位置角度精度的影响，且具有算法简单、精度高等特点，具有较好的应用价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于，根据开关磁阻电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，针对每个区间采用磁链/电流法获取不同负载电流下电机转子转过某一位置时的估算位置角度，并将其与该位置角度的测量值比较，得到相应的角度偏差；将所得角度偏差与相应电机负载电流进行数值拟合，分别得到两个区间内角度偏差与电机负载电流间的函数关系；根据所得函数关系对电机实际负载电流下的估算位置角度进行修正，即可得到电机转子在该负载电流下的准确位置角度。
2.根据权利要求1所述的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤1中根据开关磁阻电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，具体为：根据开关磁阻电机临界饱和电流至额定负载电流所在范围将其均分为两个区间，即临界饱和电流至临界饱和电流与额定负载电流中间位置所在区间为轻度饱和区间，临界饱和电流与额定负载电流中间位置至额定负载电流所在区间
4.根据权利要求2所述的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤3得到电机转子的估算位置角度与其实际位置角度的偏差Δθj，具体为：
5.根据权利要求2所述的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤4中采用数值拟合方法分别得到两个区间内其角度偏差与电机负载电流间的函数关系，具体为：
6.根据权利要求2所述的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤6中根据所得位置角度偏移量对电机转子估算位置角度进行修正，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于，根据开关磁阻电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区间，针对每个区间采用磁链/电流法获取不同负载电流下电机转子转过某一位置时的估算位置角度，并将其与该位置角度的测量值比较，得到相应的角度偏差；将所得角度偏差与相应电机负载电流进行数值拟合，分别得到两个区间内角度偏差与电机负载电流间的函数关系；根据所得函数关系对电机实际负载电流下的估算位置角度进行修正，即可得到电机转子在该负载电流下的准确位置角度。
2.根据权利要求1所述的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于变负载分段补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于：所述步骤1中根据开关磁阻电机额定负载电流范围将其分为轻度饱和与重度饱和两个区...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁牧，王博，罗移祥，杨丽君，王哲月，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。