[发明专利]一种交流电机电流环并行数字控制实现方法

权利要求书

1.一种交流电机电流环并行数字控制实现方法，其特征在于，包括：

步骤1将系统任务划分为定时实时任务和非实时任务，其中，所述实时任务划分为电流采样部分、实时电机控制算法部分和PWM输出部分，采用第一硬件定时器用于触发所述PWM输出部分，刷新PWM占空比并产生输出PWM脉冲，采用第二硬件定时器用于触发电流采样过程，采用第三硬件定时器用于触发实时电机控制算法的执行，若控制系统为初次运行，则执行步骤2，否则执行步骤3；

步骤2对所述第二硬件定时器、所述第三硬件定时器的触发时刻进行优化，包括以下子步骤：

(2-1)将所述第二硬件定时器的触发时刻T_a初始值设为0，所述第三硬件定时器的触发时刻T_b初始值设为控制周期的一半，同时设置自动测量次数；

(2-2)系统开始运行后，读取所述第二硬件定时器、所述第三硬件定时器的计数值，自动测量并记录所述电流采样过程时间和所述实时电机控制算法执行时间；

(2-3)根据测量结果，计算所述触发时刻T_a和所述触发时刻T_b的最优值，使控制延时最小；

步骤3按照优化后的触发时刻，进行任务切换与调度，包括以下子步骤：

(3-1)在控制周期起始时刻，所述第一硬件定时器触发PWM占空比刷新，并产生所述输出PWM脉冲，CPU按照正常程序流程执行非实时任务；

(3-2)在所述控制周期开始经过所述触发时刻T_a时刻后，所述第二硬件定时器触发所述电流采样过程执行，同时所述CPU继续执行所述非实时任务；

(3-3)在所述控制周期开始经过所述触发时刻T_b后，所述第三硬件定时器触发CPU中断，所述CPU开始执行所述实时电机控制算法计算PWM占空比，上述PWM占空比计算完成之后，所述CPU退出中断，返回正常程序流程执行所述非实时任务直至本控制周期结束。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子步骤(2-2)中读取所述第二硬件定时器、所述第三硬件定时器的计数值计算所述电流采样过程执行时间和所述实时电机控制算法执行时间，取多次测量结果中的最大值分别为T_a1、T_b1。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述子步骤(2-3)中按照如下公式计算所述触发时刻T_a和所述触发时刻T_b的最优值：

T_a＝T-(T_a1+T_b1)×γ

T_b＝T-T_b1×γ

其中，T表示电流环控制周期；γ表示裕度系数。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述子步骤(3-2)中触发的所述电流采样过程是对反馈电流进行多次采样和转换，以实现电流采样过程。

5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一硬件定时器采用增减计数模式，所述第二硬件定时器和所述第三硬件定时器T3采用单调增计数模式。