[發明專利]一種無刷直流電機最小二乘分類調速方法

有效

• 申請號: 201810035364.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108183639B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 陳少斌;蘇堅堅;黃宴委;黃文超
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/18
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;薛金才

1.一種無刷直流電機最小二乘分類調速方法，其特征在于，包括：

步驟S1：采集離線訓練數據，利用安裝有位置傳感器的同種電機，檢測電機轉子位置并調速，同時檢測反電動勢信號；

步驟S2：以反電動勢信號為輸入，過零點信號為輸出，進行最小二乘分類器的離線訓練；

步驟S3：利用采樣電路對無位置傳感器的無刷直流電機控制系統的反電動勢數據進行采樣，利用訓練好的最小二乘分類器對在線反電動勢數據進行分類，獲得過零點時刻，從而計算電機轉速和換相信號，實現換相，將電機轉速反饋到無刷直流電機控制系統的PID控制器中計算控制量，實現調速；

所述步驟S2具體為：

離線訓練最小二乘分類器，保留p拍的反電動勢信號{e(k-1),…,e(k-p)}在時間軸上顯示出來，每個周期都只有一個過零點，標記出過零點，過零點樣本的輸出為y(k)=1，非過零點樣本的輸出為y(k)=0；p拍的反電動勢輸入信號{e(k),…,e(k-p+1)}和p拍的輸出信號{y(k),…,y(k-p+1)}作為訓練樣本，求解特征向量x(k)為：x(k)=P(y(k-1),...,y(k-n),e(k),...,e(k-n))，其中e(k),…,e(k-n)和y(k),…,y(k-n)分別為分類器第k時刻的輸入和輸出，n表示輸入和輸出的拍數；基于最小二乘法構建最小二乘分類器；

所述步驟S3中獲得過零點時刻的具體方法包括：

采用三段式啟動法啟動電機，分為轉子預定位、升頻升壓同步運行、切換自同步運行三個階段，啟動完成后不斷檢測到穩定的反電動勢；

在無刷直流電機驅動系統中，使用訓練好的最小二乘分類器來檢測過零點，假設輸入為{e(k),…,e(k-n+1)},使用最小二乘分類器的判定函數表示為：g(x)=ω·x(k)；若g(x)>=0,則y(k)=1；若g(x)<0,則y(k)=0；ω為最小二乘分類器的權值，e(k)為反電動勢，y(k)為分類器輸出，即過零點信號；

在無刷直流電機調速階段連續采集反電動勢數據，輸入到最小二乘分類器中，獲得過零點時刻。