一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法技术

一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，首先，根据无刷直流电机的期望转速和期望转矩确定一个基准磁链ψ(n)；再根据增量模型构造一个虚拟磁链来逼近该基准磁链ψ(n)；最后根据逼近结果对应的状态来控制逆变器输出得到所需的PWM驱动。本发明专利技术的方法利用了磁链追踪技术，可以自动根据目标转矩实现过调制（六拍波）输出到线性调制输出之间的无缝切换。当无刷直流电机工作在大转矩状态下时，控制器输出电平为六拍波，使电机具有最大的直流母线电压利用率；当电机工作在小转矩状态下时，则控制器可以平滑切换至输出经过线性调制的PWM波状态，使电机平稳运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无刷直流电机调速控制器的调制方法，具体涉及一种可以在小转矩条件下有效减少电机转矩脉动的基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法。
技术介绍
目前随着绿色环保的观念日渐深入人心，电动车作为一种可以实现零排放、零污染的清洁环保交通工具正日渐受到人们的重视。但是现有的电动车所使用的无刷直流电机调速控制器在工作时还存在着很多问题。其中，在小转矩情况下的电机转矩脉动是一个重要的缺陷因素。传统的无刷直流电机调速控制器始终工作在输出六拍波的模式下，以模拟传统直流电机的机械换相输出方波电流，该方案具有直流母线电压利用率高，简单可靠的优点。但是在小转矩下，由于六拍波本身的谐波成分较高以及电机的齿槽效应等因素导致的电机转矩脉动，会为电机的工作带来一系列不利影响。如产生较大的噪音、造成机械磨损并造成电机工作效率的降低等。目前，已有的解决方案从大体上来看，是从两方面着手:一方面旨在降低无刷直流电机控制器输出电流的谐波，具体来说即改变无刷直流电机控制器的调制方法，优化现有的输出电流波形。例如现有技术中，一种按照无刷直流电机工作角区间周期性进行线性调制——过调制——线性调制的方案；另一方面旨在改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，其特征在于：首先，根据无刷直流电机的期望转速和期望转矩确定一个基准磁链ψ(n)；再根据增量模型构造一个虚拟磁链来逼近该基准磁链ψ(n)；最后根据逼近结果对应的状态来控制逆变器输出得到所需的PWM驱动。FDA00003075644000011.jpg,FDA00003075644000012.jpg,FDA00003075644000013.jpg

【技术特征摘要】
1.一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，其特征在于:首先，根据无刷直流电机的期望转速i和期望转矩I确定一个基准磁链ψ (η);再根据增量模型构造一个虚拟磁链免(〃)来逼近该基准磁链Ψ(η);最后根据逼近结果对应的状态来控制逆变器输出得到所需的PWM驱动。2.如权利要求1所述的一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，其特征在于:所述期望转速6由期望相角#的闭环控制实现，所述的期望相角 = η ，k=l, 2，...，其通过与实际相角Θ求差，得到当前相位误差Δθ=θ-Θ，通过对角速度ω = ω+ρΛ Θ的调整，实现对期望相角Θ'的闭环控制。3.如权利要求2所述的一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，其特征在于:所述的实际相角Θ代表无刷直流电机转子角度位置，可由无刷直流电机的Hell元件信号瞬时米集。4.如权利要求3所述的一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，其特征在于:所述的瞬时采集指在每个圆周中，Hell元件信号共有6次变化，变化时刻的转子角度位置分别代表f，则通过监测Hell元件信号变化的瞬时，来采集实际相角Θ。5.如权利要求1所述的一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，其特征在于:所述的基准磁链Ψ (η)， 是无刷直流电机转子在α-β坐标系下以r为半径并按照角速度ω旋转的轨迹，其中，η表示按采样周期T离散化后的第η时刻；所述的半径Z =Uout为无刷直流电机输出相电压峰值，其值与期望力矩尤成正比。6.如权利要求5所述的一种基于磁链追踪的无刷直流电机控制方法，其特征在于:所 0.9475/7,O 9475/7述半径r的取值范围为(O, ^ ，Ud为逆变器直流驱动电压；当〃 时无刷直 2 兀/2ττ/流电机可得到六拍波驱动，具有最大的电压利用率；当〃时无刷直流电机将工作在线性驱动，具有最小的谐波。7.如权利要求1所述的一种基于磁链...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德会，陈俊，李超，游德海，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：