[發明專利]一種閉環步進電機動態解耦的控制方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202210561928.1
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114665776B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 羅清偉;李信鋒
• 申請（專利權）人: 深圳市杰美康機電有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/22;H02P8/12
• 代理公司: 北京惟盛達知識產權代理事務所(普通合伙) 11855
• 代理人: 黃凱

1.一種閉環步進電機動態解耦的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據q軸反饋電流Iq_fdk獲取q軸當前修正電壓Uq_Ctr；

根據d軸反饋電流Id_fdk獲取d軸當前修正電壓Ud_Ctr；

根據q軸反饋電流Iq_fdk獲取d軸的第一補償電壓Ud；

根據d軸反饋電流Id_fdk獲取q軸的第二補償電壓Uq；

以q軸當前修正電壓Uq_Ctr與第二補償電壓Uq之和作為q軸的實際修正電壓Uq*；以d軸的當前修正電壓Ud_Ctr與第一補償電壓Ud之和作為d軸的實際修正電壓Ud*；

將q軸的實際修正電壓Uq*和d軸的實際修正電壓Ud*進行反park變換得到電壓值，根據電壓值的占空比生成PWM波控制步進電機轉動；

所述根據q軸反饋電流Iq_fdk獲取d軸的第一補償電壓Ud包括：

獲取步進電機的固定常數P；

獲取速度環中編碼器檢測的速度反饋值Spd_fdk；

獲取步進電機的電感值L；

將步進電機兩項正交電流進行Park變換后得到q軸反饋電流Iq_fdk；

計算第一補償電壓Ud，Ud＝-p*Spd_fbk*L*Iq_fdk；

所述根據d軸反饋電流Id_fdk獲取q軸的第二補償電壓Uq包括：

獲取步進電機的固定常數P；

獲取速度環中編碼器檢測的速度反饋值Spd_fdk；

獲取步進電機的電感值L；

將步進電機兩項正交電流進行Park變換后得到d軸反饋電流Id_fdk；

獲取磁鏈ψf；

計算第二補償電壓Uq，Uq＝p*Spd_fdk*L*Id_fdk+p*Spd_fdk*ψf；

所述根據q軸反饋電流Iq_fdk獲取q軸當前修正電壓Uq_Ctr包括：

獲取位置環中的給定位置Pos_ref、編碼器檢測的反饋位置Pos_fdk；將給定位置Pos_ref與反饋位置Pos_fdk作差后經過位置環比例控制器得到位置環控制量Pos_Ctr；

獲取速度環中的給定速度Spd_ref、編碼器檢測的反饋速度Spd_fdk；將給定速度Spd_ref乘以系數K₁再加上位置環控制量Pos_Ctr后，與反饋速度Spd_fdk做差再經過速度環比例積分控制器得到速度環控制量Spd_Ctr；

將速度環中的給定速度Spd_ref與編碼器檢測的反饋速度Spd_fdk作差后乘以系數K₂，再與速度環控制量Spd_Ctr相加得到q軸給定電流Iq_ref；將q軸給定電流Iq_ref與q軸反饋電流作差后經過電流環比例積分控制器得到q軸當前修正電壓Uq_Ctr；

所述根據d軸反饋電流Id_fdk獲取d軸當前修正電壓Ud_Ctr包括：

獲取d軸給定電流Id_ref；

將d軸給定電流Id_ref與d軸反饋電流Id_fdk作差后經過電流環比例積分控制器得到d軸當前修正電壓Ud_Ctr；

park變換與反park變化的電角度θ_Ctr的獲取過程包括：

獲取編碼器檢測的反饋位置電角度θ；

計算電角度θ_Ctr，θ_Ctr＝θ+Spd_fdk*K₃+φ，其中K₃為系數，φ為角度補償值。