[发明专利]基于延时反馈转矩控制的混沌搅拌器及其工作方法

权利要求书

1、一种基于延时反馈转矩控制的混沌搅拌器，包括电机(1)、搅拌叶(2)、电机转速检测装置(3)、电机电流检测装置(4)、延时反馈转矩控制器(5)、电流调节系统(6)，电机电流检测装置(4)的输出端与电流调节系统(6)的负输入端连接；电机(1)的转子轴与搅拌叶(2)的驱动轴连接；电机转速检测装置(3)的输出端与延时反馈转矩控制器(5)的输入端连接；延时反馈转矩控制器(5)的输出端与电流调节系统(6)的正输入端连接；电流调节系统(6)的电压输出端与电机(1)的电压输入端连接；其特征在于：延时反馈转矩控制器(5)包括延时反馈装置(51)、电机参考转矩计算系统(52)、电机参考电流计算系统(53)；延时反馈装置(51)的输出端和电机参考转矩计算系统(52)的输入端连接；电机参考转矩计算系统(52)的输出端和电机参考电流计算系统(53)的输入端连接；电机参考电流计算系统(53)的输出端和电流调节器(6)的正输入端连接。

2、根据权利要求1所述的基于延时反馈转矩控制的混沌搅拌器的电流调节系统，其特征在于：上述电流调节系统(6)包括电流控制器(61)、PWM驱动器(62)、电力变换器(63)，电机(1)的电流输出端与电流调节系统(6)的负输入端连接，延时反馈转矩控制器(5)的输出端与电流调节系统(6)的正输入端连接，电流调节系统(6)的正、负输入端信号的差值和电流控制器(61)输入端连接，电流控制器(61)的输出端和PWM驱动器(62)输入端连接，PWM驱动器(62)为电力变换器(63)的功率器件提供开关信号。

3、实现权利要求1所述的基于延时反馈转矩控制的混沌搅拌器的工作方法，其特征在于：延时反馈转矩控制器(5)在工作时包括以下步骤：

在下述公式(71)和公式(72)中，B是电机的粘滞系数，其值为1.0×10^-4Nm/(rad/s)；J是电机的转动惯量，其值为1.0388 x 10^-5Nm/(rad/s²)；K_T是直流电机的转矩常数，其值为0.05Nm/A，μ是转矩系数，ξ是速度系数，τ是延时系数；

第一步：通过设置电机的转速检测装置(3)，获得电机(1)的转速ω，并传输到延时反馈装置(51)中；

第二步：延时反馈装置(51)将电机转速ω进行延时反馈获得ω(t-τ)传输到电机参考转矩计算系统(52)中；电机参考转矩计算系统(52)采用下面的公式(71)进行计算得到电机的参考转矩

Te*=μξBsin(ω(t-τ)ξ)---(71)]]>

第三步：经过第二步得到的电机的参考转矩传输到电机参考电流计算系统(53)中，采用下面的公式(72)进行计算得到电机的参考电流i^*，

i*=Te*/KT---(72)]]>

第四步：将上述参考电流i^*传输到电流控制器(61)中，并通过PWM驱动器(62)、电力变换器(63)为电机(1)提供输入电压，控制电机(1)的转速，从而控制搅拌叶(2)的搅拌速度。