[發明專利]帶角度識別的直流無刷電機無感FOC控制器控制方法

有效

• 申請號: 202210199209.X
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114499308B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 任海軍;趙勇;包士維;徐明宇;饒暉;梁國壽
• 申請（專利權）人: 小神童創新科技（廣州）有限公司
• 主分類號: H02P21/12
• 分類號: H02P21/12;H02P21/22;H02P6/34
• 代理公司: 廣東省中源正拓專利代理事務所(普通合伙) 44748
• 代理人: 王明亮

1.帶角度識別的直流無刷電機無感FOC控制器控制方法，其特征在于，具體的控制方法包括：

步驟一：對電機三相電流進行采樣，獲得Ia、Ib、Ic；

步驟二：將Ia、Ib、Ic進行Clark變換，獲得Iα和Iβ；將Iα、Iβ進行Park變換得到Iq和Id；

步驟三：獲取控制器的q軸電流參考值Iq_ref和d軸電流參考值Id_ref，計算Iq、Id和Iq_ref、Id_ref之間的誤差Wq和Wd；

步驟四：將Wq和Wd輸入到PID控制器中，獲得輸出的控制電壓Uq、Ud；將獲得的Uq、Ud進行反ParK變換，獲得Uα和Uβ；

步驟五：通過Uα、Uβ合成電壓空間矢量，輸入SVPWM模塊進行調制，輸出該時刻三個半橋的狀態編碼值；

步驟六：根據輸出的編碼值控制三相逆變器的MOS管開關，驅動電機；

步驟七：設置角度傳感器模塊，通過設置的角度傳感器模塊進行設備運轉角度控制；

進行Clark變換的公式為：

Iα＝Ia

Ia+Ib+Ic＝0；

進行Park變換的公式為：

Iα、Iβ是靜止坐標系下的電流分量，Uα、Uβ是靜止坐標系中電壓分量，Id、Iq是旋轉坐標系下的電流分量；Ud、Uq是旋轉坐標系下的電壓分量；Ia、Ib、Ic是三相120度坐標系下的電流值；φ是旋轉角度；

角度傳感器模塊的工作方法包括：

獲取設備種類、型號和當前設備的運行環境數據，根據獲取的設備種類、型號和當前設備的運行環境數據匹配對應的當前設備的安全角度范圍，獲取當前的三個半橋的狀態編碼值，根據狀態編碼值獲取當前設備運動后的角度設計值，通過濾波算法消除干擾，設置語音提示單元，語音提示單元用于進行語音信息播放，當角度設計值不在安全角度范圍內時，停止電機轉動，并通過語音提示單元進行語音信息播放，當角度設計值在安全角度范圍內時，電機正常運行；

匹配對應的當前設備的安全角度范圍的方法包括：

根據設備種類和型號從互聯網中獲取對應設備具有的運行環境狀態，設置運行環境狀態分類，將對應的運行環境狀態數據分布到對應的分類中，建立角度模型，通過評分模型對分類中的運行環境狀態數據進行分析，獲得各個運行環境狀態數據對應的安全角度范圍，將獲得的安全角度范圍標記在對應的運行環境狀態數據上，并標記為匹配數據；建立匹配數據建立相似度角度表，獲取當前設備的運行環境數據，標記為檢測數據，基于余弦相似度函數求取檢測數據與匹配數據之間的相似度值，根據相似度值從相似度角度表中匹配到對應的安全角度范圍。

2.根據權利要求1所述的帶角度識別的直流無刷電機無感FOC控制器控制方法，其特征在于，PID控制器的工作過程中PID的控制規律表示為：

其中，Kp為比例系數，TI為積分時間，TD為微分時間。

3.根據權利要求2所述的帶角度識別的直流無刷電機無感FOC控制器控制方法，其特征在于，獲取采樣周期T及當前的第K個采樣周期，第K次采樣時，PID算法的離線形式表示為：

U(k)＝K_perr(k)+K_i∑err(k)+K_d(err(k)-err(k-1))。