【技术实现步骤摘要】
本申请涉及三相混合式步进电机控制，尤其涉及三相混合式步进电机控制方法及控制系统。
技术介绍
1、混合式步进电机可分为两相混合式步进电机、三相混合式步进电机和五相混合式步进电机，目前大部分步进电机运用开环控制，以用于整步或半步控制，而运用开环控制存在精度不够，失步，抗干扰性能差，电压，电流利用率低，通常在现有闭环控制中，往往基于实时位置信号与用户给定的位置信号之间的误差反馈来以此作为计算参数消除误差，然而在初始状态时，若直接取这种误差进行反馈，电机往往会使初始控制量太大而出现超调的现象且会由于初始位置误差过大引起的超调等的问题。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种三相混合式步进电机控制方法，旨在解决三相混合式步进电机初始位置误差过大引起的超调，系统鲁棒性和动态性能较差的问题。
2、为实现上述目的，本申请提出一种三相混合式步进电机控制方法，所述控制方法包括：
3、获取用户给定输入的角度值θ及收敛速度r；
4、根据用户给定输入的角度值θ、收敛速度r及反馈的实时位置信息，生成期望电机转矩te；
5、根据所述期望电机转矩te生成期望d轴电流及期望q轴电流后，并根据反馈的实时d轴电流及实时q轴电流，生成期望d轴电压及期望q轴电压；
6、根据所述期望d轴电压、所述期望q轴电压及反馈的电角速度θe逆变换成期望α轴电压及期望β轴电压，并根据检测的母线电压udc、所述期望α轴电压及所述期望β轴电压生成pwm调制信号，以驱动三相混合
7、在一实施例中，所述根据用户给定输入的角度值θ、收敛速度r及反馈的实时位置信息，生成期望电机转矩te的步骤包括：
8、根据用户给定输入的角度值θ及收敛速度r进行微分后，以输出角度值θ微分信号及角度值θ过渡信号；
9、根据所述角度值θ微分信号、角度值θ过渡信号及编码器反馈的实时角度值θ1进行比较后，生成角度值比较值θ2，以供计算后生成期望角速度ω；
10、根据所述期望角速度ω及所述编码器反馈的实时角速度ω1进行比较后，输出角度比较值ω2，以供计算后生成期望电机转矩te。
11、在一实施例中，所述编码器设置为abz编码器。
12、在一实施例中，所述根据所述期望电机转矩te生成期望d轴电流及期望q轴电流后，并根据反馈的实时d轴电流及实时q轴电流，生成期望d轴电压及期望q轴电压的步骤包括：
13、根据所述期望电机转矩te及多个所述三相混合式步进电机的电机自身参数，按照所述三相混合式步进电机的期望d轴电流给定公式及q轴电流给定公式进行换算，得出期望d轴电流及期望q轴电流；
14、根据期望d轴电流及clark&park变换单元反馈的实时d轴电流进行比较后，生成d轴电流比较值，及所述第四比较器根据期望q轴电流及所述clark&park变换单元反馈的实时q轴电流进行比较后，生成q轴电流比较值；
15、根据所述d轴电流比较值生成期望d轴电压，及根据所述q轴电流比较值生成期望q轴电压，其中，
16、所述d轴电流给定公式：
17、
18、所述q轴电流给定公式：
19、
20、电机定子绕组直轴电感ld，电机定子绕组交轴电感lq，电机转子的极对数np，永磁体产生的磁链ψf。
21、在一实施例中，所述clark&park变换单元通过两个电流传感器采集三相混合式步进电机的电流值，并通过clark&park变换得到实时d轴电流及实时q轴电流。
22、在一实施例中，所述根据所述d轴电压、所述q轴电压及反馈的电角速度θe逆变换成α轴电压及β轴电压，并根据检测的母线电压udc、所述α轴电压及所述β轴电压生成pwm调制信号，以驱动三相混合式步进电机工作的步骤包括：
23、根据期望d轴电压、期望q轴电压及接收编码器反馈的电角速度θe，逆变换成期望α轴电压及期望β轴电压；
24、根据期望α轴电压及期望β轴电压确定参考电压矢量ur、所述参考电压矢量ur所处的扇区及检测的母线电压udc后，根据预设的svpwm调制规则计算后调制pwm波形，以驱动三相混合式步进电机工作。
25、在一实施例中，所述三相混合式步进电机内的电机绕组为星型接法。
26、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种三相混合式步进电机控制系统，基于如上述所述的三相混合式步进电机控制方法，所述控制系统包括：
27、位置环控制模块，用于根据用户给定输入的角度值θ、收敛速度r及反馈的实时位置信息，生成期望电机转矩te；
28、速度环控制模块，所述速度环控制模块与所述位置环控制模块电连接，用于根据所述期望电机转矩te生成期望d轴电流及期望q轴电流后，并根据反馈的实时d轴电流及实时q轴电流，生成期望d轴电压及期望q轴电压；
29、电流环控制模块，所述电流环控制模块与所述速度环控制模块电连接，用于根据所述期望d轴电压、所述期望q轴电压及反馈的电角速度θe逆变换成期望α轴电压及期望β轴电压，并根据检测的母线电压udc、所述期望α轴电压及所述期望β轴电压生成pwm调制信号，以驱动三相混合式步进电机工作；
30、驱动模块，所述驱动模块与所述电流环控制模块电连接，所述驱动模块与所述相混合式步进电机电连接，用于根据电流环控制模块输出的pwm波形驱动三相混合式步进电机工作。
31、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质设备，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的三相混合式步进电机控制方法的步骤。
32、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的三相混合式步进电机控制方法的步骤。
33、本申请提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：
34、一种三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述控制方法包括获取用户给定输入的角度值θ及收敛速度r；根据用户给定输入的角度值θ、收敛速度r及反馈的实时位置信息，生成期望电机转矩te；根据所述期望电机转矩te生成期望d轴电流及期望q轴电流后，并根据反馈的实时d轴电流及实时q轴电流，生成d轴电压及q轴电压；根据所述d轴电压、所述q轴电压及反馈的电角速度θe逆变换成α轴电压及β轴电压，并根据检测的母线电压udc、所述α轴电压及所述β轴电压生成pwm调制信号，以驱动三相混合式步进电机工作。如此设置，所述电机根据输入的期望角度值θ、收敛速度r及反馈的实时位置信息解决初始位置误差过大引起的超调问题，并通过闭环控制提高系统鲁棒性和动态性能。
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1.一种三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
2.如权利要求1所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述根据用户给定输入的角度值θ、收敛速度r及反馈的实时位置信息，生成期望电机转矩Te的步骤包括：
3.如权利要求2所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述编码器设置为ABZ编码器。
4.如权利要求2所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述根据所述期望电机转矩Te生成期望d轴电流及期望q轴电流后，并根据反馈的实时d轴电流及实时q轴电流，生成期望d轴电压及期望q轴电压的步骤包括：
5.如权利要求4所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述clark&park变换单元通过两个电流传感器采集三相混合式步进电机的电流值，并通过clark&park变换得到实时d轴电流及实时q轴电流。
6.如权利要求4所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述根据所述d轴电压、所述q轴电压及反馈的电角速度θe逆变换成α轴电压及β轴电压，并根据检测的母线电压Udc、所述α轴
7.如权利要求1所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述三相混合式步进电机内的电机绕组为星型接法。
8.一种三相混合式步进电机控制系统，其特征在于，基于如权利要求1至7所述的三相混合式步进电机控制方法，所述控制系统包括：
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的三相混合式步进电机控制方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的三相混合式步进电机控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
2.如权利要求1所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述根据用户给定输入的角度值θ、收敛速度r及反馈的实时位置信息，生成期望电机转矩te的步骤包括：
3.如权利要求2所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述编码器设置为abz编码器。
4.如权利要求2所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述根据所述期望电机转矩te生成期望d轴电流及期望q轴电流后，并根据反馈的实时d轴电流及实时q轴电流，生成期望d轴电压及期望q轴电压的步骤包括：
5.如权利要求4所述的三相混合式步进电机控制方法，其特征在于，所述clark&park变换单元通过两个电流传感器采集三相混合式步进电机的电流值，并通过clark&park变换得到实时d轴电流及实时q轴电流。
6.如权利要求4所述的三相混合式步进电机控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：林敏鑫，贺奕龙，骆文锦，邹伟焕，
申请(专利权)人：深圳市深蓝电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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