[發明專利]無位置傳感器直流無刷電機雙閉環調速控制方法

有效

• 申請號: 201310156345.1
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103248294A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 吳愛國;王碩;劉玉明
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P6/20;H02P6/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種無位置傳感器直流無刷電機雙閉環調速控制方法，是用于直流無刷電機調速控制器的控制方法，所述的直流無刷電機調速控制器，包括有橋式整流濾波電路（1），通過傳感器與所述的橋式整流濾波電路（1）相連的由依次連接的構成控制板的中央處理器芯片控制板（3）、構成調理板的信號調理電路（4）和構成驅動板的三相逆變橋模塊（2）構成的用于驅動直流無刷電機（5）的直流無刷調整控制器，以及向中央處理器芯片控制板（3）和信號調理電路（4）提供電源的供電電源（6），所述的傳感器是分別連接中央處理器芯片控制板（3）的電流傳感器（7）和電壓傳感器（8），所述的中央處理器芯片控制板（3）包括有中央處理器芯片（31），分別連接中央處理器芯片（31）的信號輸入端的光耦隔離電路（32）、硬件過流保護電路（33）、調整電路（34）和通過AD采樣電路（39）連接三相逆變橋模塊（2）輸出的三相驅動電壓的磁耦隔離電路（30），分別連接中央處理器芯片（31）的信號輸出端的電平轉換電路（36）、JTAG仿真接口（38）和按鍵與LED電路（37），所述的電平轉換電路（36）的輸出連接信號調理電路（4），所述的中央處理器芯片（31）的電源輸入端通過主控電源（35）連接供電電源（6），所述的中央處理器芯片（31）的信號輸入端還連接直流無刷電機（5）的輸出的三相霍爾信號，以及連接信號調理電路（4）輸出的USO、VSO和WSO信號，其特征在于，所述的控制方法包括如下步驟：

1）對各功能模塊和外設進行初始化，包括系統初始化、外部設備初始化以及中斷服務初始化；

2）開AD中斷及保護中斷；

3）檢測電機啟動按鍵，并判斷是否啟動電機，是啟動進入下一步驟，否則繼續進行該步驟；

4）啟動電壓檢測，并判斷主電路電壓是否大于啟動電壓，是則進入下一步驟，否則返回步驟3）；

5）進入電機啟動子程序，開始運轉電機；

6）進入雙閉環調速子程序，根據電壓值對電機的轉速和電流進行調整；

7）檢測電機制動按鍵，判斷按鍵是否按下，是則進入電機制動子程序，否則返回步驟3）。

2.根據權利要求1所述的無位置傳感器直流無刷電機雙閉環調速控制方法，其特征在于，所述的電機啟動子程序，當電機啟動后完成如下步驟：

1）設置脈沖寬度調制，初始化占空比；

2）開CAP捕獲中斷；

3）進行轉子預定位；

4）進行轉子二次定位；

5）判斷轉子定位是否結束，是則進入下一步驟，否則返回步驟4）；

6）換相，并設定換相標志；

7）配置第一定時器的周期值，并開第一定時器的周期中斷；

8）進行電流檢測后，進行電流閉環PI控制；

9）判斷轉速n是否大于切換轉速，是則返回主控制程序，否則返回步驟8）。

3.根據權利要求2所述的無位置傳感器直流無刷電機雙閉環調速控制方法，其特征在于，所述的CAP捕獲中斷包括如下步驟：

1）條開第二定時器，進行過零信號濾波；

2）判斷是否為虛假過零，是則進入步驟8）；否則讀取CAP寄存器計算轉速；

3）判斷電機是否在啟動階段，是則進入步驟8）；否則對計算機硬件進行濾波延時；

4）讀取第二定時器的值；

5）計算換延時時間；

計算方法為：參見反電勢過零比較電路，串聯的電阻構成RC濾波，RC濾波滯后換相角度為α，換相延時電角度為30-α，則換相延時時間為

其中t為換相延時時間，p為電機極對數,ω_r為電機的機械角速度（rad/s）；

6）配置CPU定時器，啟動該定時器，并開中斷；

7）根據CAP端口高低電平賦換相標志；

8）則清CAP中斷標志，打開全局中斷，然后返回電機啟動子程序。