[发明专利]混合式步进电机转子旋转振荡抑制装置和抑制方法

权利要求书

1.一种混合式步进电机转子旋转振荡抑制装置，包括绕组PI控制器及PWM算法装 置(5)、逆变器(2、3)、被控量给定环节(8)；其特征在于：还包括被控量给定及移 相装置(9)，相位角调制量的获取装置(10)输出的是被控量的相位角调制量；将来 自被控量给定环节(8)的绕组被控量给定和绕组磁链相位角调制量作为被控量给定及 移相装置(9)的输入，被控量给定及移相装置(9)的输出是经过相位角调制后的绕 组被控量给定，该经过相位角调制后的绕组被控量给定与被控量的实测反馈值构成闭 环；被控量给定及移相装置(9)的输出控制PWM的占空比，借助逆变功率电路，使 得实际绕组被控量跟踪经过相位角调制后的绕组被控量给定，从而控制转子的转速并 抑制转子的旋转振荡；所述相位角调制量的获取装置(10)的输入为绕组转矩，利用 提取出的转矩脉动量来获取相位角调制量。

2.如权利要求1所述的混合式步进电机转子旋转振荡抑制装置，其特征在于：所 述被控量为绕组磁链，构成磁链闭环控制；所述混合式步进电机转子旋转振荡抑制装 置还包括转矩观测装置(11)、绕组磁链观测装置(12)、电流检测装置(22、23)、绕 组端电压的观测装置(6)，所述电流检测装置(22、23)和绕组端电压的观测装置(6) 分别对绕组电流和绕组端电压进行检测，并进而将检测结果输入到绕组磁链观测装置 (12)以检测出绕组磁链，所述绕组电流和绕组磁链再作为转矩观测装置(11)的输 入量，计算出转矩，并将转矩作为相位角调制量的获取装置(10)的输入量。

3.如权利要求2所述的混合式步进电机转子旋转振荡抑制装置，其特征在于：相 位角调制量的获取装置(10)包括带通滤波器和积分器，所述转矩观测装置(11)的 输出信号经带通滤波器和积分器后，得到绕组磁链相位角调制量。

4.如权利要求1或2所述的混合式步进电机转子旋转振荡抑制装置，其特征在于： 还包括计算给定转速的装置(7)，其输入外部信号旋转方向、微步细分数，外部脉冲 的频率，并计算出给定转子转速，输出到被控量给定环节(8)。

5.如权利要求1或2所述的混合式步进电机转子旋转振荡抑制装置，其特征在于： 所述混合式步进电机为两相或多相混合式步进电机。

6.一种利用权利要求1至5中任一权利要求所述的混合式步进电机转子旋转振荡 抑制装置的混合式步进电机转子旋转振荡抑制方法，其特征在于包括如下步骤：

A、将来自被控量给定环节(8)的绕组被控量给定和绕组被控量相位角调制量作 为被控量给定及移相装置(9)的输入，并输出经过相位角调制后的绕组被控量给定， 该经过相位角调制后的绕组被控量给定与绕组磁链观测装置(12)输出的绕组被控量 反馈值构成磁链闭环；

B、用被控量给定及移相装置(9)的输出控制PWM的占空比，借助逆变功率电 路，使得实际绕组被控量跟踪经过相位角调制后的绕组被控量给定，从而控制转子的 转速并抑制转子的旋转振荡；

其中，所述相位角调制量的获取装置(10)是通过绕组转矩来获得相位角调制量 的。

7.如权利要求6所述的混合式步进电机转子旋转振荡抑制方法，其特征在于：所 述被控量为绕组磁链，构成磁链闭环控制；所述方法还包括如下步骤：分别对绕组电 流和绕组端电压进行检测，并进而将检测结果输入到绕组磁链观测装置(12)以检测 出绕组磁链，所述绕组电流和绕组磁链再作为转矩观测装置(11)的输入量，计算出 转矩，并将转矩作为相位角调制量的获取装置(10)的输入量。

8.如权利要求7所述的混合式步进电机转子旋转振荡抑制方法，其特征在于：步 骤A中绕组被控量相位角调制量按如下方式获得：所述转矩观测装置(11)的输出信 号经带通滤波器和积分器后，得到绕组磁链相位角调制量。

9.如权利要求6或7所述的混合式步进电机转子旋转振荡抑制方法，其特征在于 还包括如下步骤：输入外部信号旋转方向、微步细分数、外部脉冲的频率到计算给定 转速的装置(7)，并计算出给定转子转速，输出到被控量给定环节(8)。