[發(fā)明專利]直流電機控制方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611264341.5
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106788003B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊友軍;范文華;白熹;柳冬
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技有限公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 石伍軍;張鵬

1.直流電機控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取目標(biāo)速度n；

檢測當(dāng)前速度n_k；

計算當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k；

根據(jù)所述當(dāng)前速度n_k計算測速基礎(chǔ)電壓W以及根據(jù)所述當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k計算PID調(diào)節(jié)電壓V；所述測速基礎(chǔ)電壓W為直流電機的輸入電壓中與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系的電壓，所述PID調(diào)節(jié)電壓V為直流電機的輸入電壓中與轉(zhuǎn)速成非線性正比關(guān)系的電壓；

根據(jù)所述PID調(diào)節(jié)電壓V和測速基礎(chǔ)電壓W計算輸出電壓U：

U＝aV+bW；

其中a、b分別為調(diào)節(jié)系數(shù)和基礎(chǔ)系數(shù)，a、b均為大于0的常數(shù)；

根據(jù)所述輸出電壓U驅(qū)動直流電機。

2.如權(quán)利要求1所述的直流電機控制方法，其特征在于：所述直流電機為無刷直流電機；根據(jù)所述輸出電壓驅(qū)動直流電機，具體包括以下子步驟：

根據(jù)所述輸出電壓U計算電壓占空比；

根據(jù)所述電壓占空比和無刷直流電機的控制邏輯，控制功率管驅(qū)動所述直流電機。

3.如權(quán)利要求1或2所述的直流電機控制方法，其特征在于：所述根據(jù)所述當(dāng)前速度n_k計算所述測速基礎(chǔ)電壓W，具體為根據(jù)以下計算公式計算：

W＝Cr×φ×n_k

其中，Cr為電動勢常數(shù)，φ為電機磁通。

4.如權(quán)利要求1或2所述的直流電機控制方法，其特征在于：所述根據(jù)所述當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k計算PID調(diào)節(jié)電壓V，具體為：所述PID調(diào)節(jié)電壓V等于比例項Vp、積分項Vi和微分項Vd之和；其中，Vp＝K_Pe_k，Vd＝Kd×(e_k-e_k-1)，K_P為比例系數(shù)，Ki為積分系數(shù)，Kd為微分系數(shù)，k為正整數(shù)。

5.如權(quán)利要求1或2所述的直流電機控制方法，其特征在于：所述根據(jù)所述當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k計算PID調(diào)節(jié)電壓V，具體為：所述PID調(diào)節(jié)電壓V由數(shù)字遞推PID控制算法計算，具體為根據(jù)以下計算公式計算：

ΔV_k+1＝Ae_k+Be_k-1+Ce_k-2，

V_k+1＝V_k+ΔV_k+1；

其中，A＝Kp+Ki+Kd，B＝Kp+2Kd，C＝Kd，K_P為比例系數(shù)，Ki為積分系數(shù)，Kd為微分系數(shù)。

6.直流電機控制裝置，其特征在于，包括：

目標(biāo)模塊，用于獲取目標(biāo)速度n；

測速模塊，用于檢測當(dāng)前速度n_k；

第一計算模塊，用于計算當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k；

第二計算模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前速度n_k計算測速基礎(chǔ)電壓W，所述測速基礎(chǔ)電壓W為直流電機的輸入電壓中與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系的電壓；

第三計算模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k計算PID調(diào)節(jié)電壓V，所述PID調(diào)節(jié)電壓V為直流電機的輸入電壓中與轉(zhuǎn)速成非線性正比關(guān)系的電壓；

第四計算模塊，用于根據(jù)所述PID調(diào)節(jié)電壓V和測速基礎(chǔ)電壓W計算輸出電壓U：

U＝aV+bW；

其中a、b分別為調(diào)節(jié)系數(shù)和基礎(chǔ)系數(shù)，a、b均為大于0的常數(shù)；

驅(qū)動模塊，用于根據(jù)所述輸出電壓U驅(qū)動直流電機。

7.如權(quán)利要求6所述的直流電機控制裝置，其特征在于：所述直流電機為無刷直流電機；所述驅(qū)動模塊包括：

占空比計算單元，用于根據(jù)所述輸出電壓U計算電壓占空比；

控制單元，用于根據(jù)所述電壓占空比和無刷直流電機的控制邏輯，控制功率管驅(qū)動所述直流電機。

8.直流電機控制裝置，其特征在于，包括：

處理器以及用于存儲處理器可執(zhí)行的指令的存儲器；

所述處理器被配置為：

獲取目標(biāo)速度n；

檢測當(dāng)前速度n_k；

計算當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k；

根據(jù)所述當(dāng)前速度n_k計算測速基礎(chǔ)電壓W以及根據(jù)所述當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)差e_k計算PID調(diào)節(jié)電壓V；所述測速基礎(chǔ)電壓W為直流電機的輸入電壓中與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系的電壓，所述PID調(diào)節(jié)電壓V為直流電機的輸入電壓中與轉(zhuǎn)速成非線性正比關(guān)系的電壓；

根據(jù)所述PID調(diào)節(jié)電壓V和測速基礎(chǔ)電壓W計算輸出電壓U：

U＝aV+bW；

其中a、b分別為調(diào)節(jié)系數(shù)和基礎(chǔ)系數(shù)，a、b均為大于0的常數(shù)；

根據(jù)所述輸出電壓U驅(qū)動直流電機。