[發(fā)明專利]一種無刷直流電機的模糊控制方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810095981.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108462411A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐玉玉
• 申請（專利權(quán)）人: 徐玉玉
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/182;H02P6/28
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 施敬勃

一種無刷直流電機的模糊控制系統(tǒng)，設(shè)有電機控制系統(tǒng)及與其連接的位置控制器、速度控制器、電流控制器和PWM逆變器，PWM逆變器連接所述電流控制器，所述電流控制器連接所述無刷直流電機，所述速度控制器還連接所述位置控制器和電流控制器；所述電機控制系統(tǒng)，用于采樣獲取每個連續(xù)周期內(nèi)所述無刷直流電機的位置誤差及所述位置誤差的誤差變化量，并根據(jù)模糊語言描述規(guī)則對所述位置誤差及所述誤差變化量進(jìn)行模糊量化后，生成模糊量；所述位置控制器，用于根據(jù)模糊控制規(guī)則對所述模糊量進(jìn)行推理合成、模糊決策，生成速度指令模糊控制值；所述速度控制器，用于結(jié)合反電動勢位置計算規(guī)則對所述模糊控制變量速度指令值進(jìn)行轉(zhuǎn)化，生成速度指令精確控制值。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無刷直流電機的模糊控制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無刷直流電機作為一種新型的無級變速電機，不僅具有交流電機的體積小、重量輕、慣量小等特點，而且擁有直流電機優(yōu)良的調(diào)速性能，但又沒有機械換向器的缺點，因此得到了廣泛的應(yīng)用。使用DSP(Digital Signal Processing，數(shù)字信號處理)實現(xiàn)無刷直流電機控制不僅比傳統(tǒng)的模擬電路成本低，而且結(jié)構(gòu)簡單，方便擴(kuò)展。DSP的快速運算能力還實現(xiàn)更復(fù)雜的控制算法，能夠?qū)⑺俣拳h(huán)和電流環(huán)都以數(shù)字形式實現(xiàn)，形成全數(shù)字形式的無刷直流電機控制系統(tǒng)。

然而，現(xiàn)有的無刷直流電機的控制算法較為陳舊，導(dǎo)致電機啟動慢、運轉(zhuǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)無刷直流電機控制算法陳舊而導(dǎo)致的電機效率低的問題。本發(fā)明提供了一種無刷直流電機的模糊控制方法和系統(tǒng)，可以提高電機的啟動速度和工作效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：

一種無刷直流電機的模糊控制方法，包括：

S1.采樣獲取每個連續(xù)周期內(nèi)所述無刷直流電機的位置誤差及所述位置誤差的誤差變化量；

S2.根據(jù)模糊語言描述規(guī)則對所述位置誤差及所述誤差變化量進(jìn)行模糊量化后，生成模糊量；

S3.根據(jù)模糊控制規(guī)則對所述模糊量進(jìn)行推理合成、模糊決策，生成速度指令模糊控制值；

S4.結(jié)合反電動勢位置計算規(guī)則對所述模糊控制變量速度指令值進(jìn)行轉(zhuǎn)化，生成速度指令精確控制值。

在一個實施例中，還包括步驟：

S5.根據(jù)PID控制算法對所述速度指令精確值進(jìn)行轉(zhuǎn)化，生成電流控制指令；

S6.根據(jù)電流換相規(guī)則及實時檢測的電機三相電流對所述電流控制指令進(jìn)行轉(zhuǎn)化，生成驅(qū)動所述無刷直流電機的等效控制電流。

在一個實施例中，在所述步驟S2中，所述模糊語言描述規(guī)則為：采用5級模糊語言將所述位置誤差及所述誤差變化量分別描述為所述模糊量，所述5級模糊語言為負(fù)大、負(fù)小、零、正小、正大，所述模糊量為所述負(fù)大、負(fù)小、零、正小、正大中的一級。

在一個實施例中，在所述步驟S3中，所述模糊控制規(guī)則為：將所述位置誤差的所述模糊量和所述誤差變化量的所述模糊量代入預(yù)設(shè)的模糊規(guī)則控制表，查找到對應(yīng)的所述速度指令模糊控制值。

在一個實施例中，在所述步驟S4中，所述反電動勢計算規(guī)則為：檢測所述無刷直流電機的定子繞組的反電動勢在一個周期內(nèi)存在的兩個過零點，計算得到包含所述無刷直流電機的電機定子的位置的所述速度指令精確控制值。

在一個實施例中，在所述步驟S6中，所述電流換相規(guī)則為：根據(jù)每個所述過零點都超前對應(yīng)的下個換相點30°電角度的關(guān)系，計算得到包含下次換相的時間的所述等效控制電流。