[发明专利]基于混合逻辑动态模型的无刷直流电机驱动系统建模方法

权利要求书

1.基于混合逻辑动态模型的无刷直流电机驱动系统建模方法，所述无刷直流电机驱动系统包括电源、无刷直流电机、传感器以及控制器，所述无刷直流电机是由一个恒压源、电机本体以及三相全桥逆变器组成，所述电机本体包括三相对称星型绕组以及三相反电动势，所述三相全桥逆变器由六个功率开关器件两两串联得到的三个半桥电路、分别并联在六个功率开关器件上的六个二极管组成，所述三相绕组对应着a相电枢绕组、b相电枢绕组以及c相电枢绕组，所述a相电枢绕组、b相电枢绕组以及c相电枢绕组分别对应连接在三相全桥逆变器的三个桥臂的中点，其特征在于：所述建模方法包括以下步骤：

(1)、根据三相全桥逆变器以及电机本体所组成的无刷直流电机驱动系统，再根据基尔霍夫定律得出电机本体的三相绕组的电压；

(2)、将三相全桥逆变器的六个功率开关器件定为T1，T2，T3，T4，T5，T6，六个功率开关器件的开关信号定义为S1，S2，S3，S4，S5，S6，将六个功率开关器件看做理想开关，定义开关信号等于“1”是表示开关导通，开关信号等于“0”时表示开关关断，定义三项绕组电流Ia,Ib，Ic流入三相绕组时表示方向为正，流出绕组时表示方向为负，则可以根据开关信号值和三相绕组电流方向来得出A相、B相以及C相三个绕组端的对地电压和相电压；

(3)、设定系统的辅助逻辑变量，即δ＝[δ₁ δ₂ δ₃]^T；

(4)、根据步骤(2)得出的A相、B相以及C相三个绕组端的对地电压和相电压来确定无刷直流电机驱动系统的离散输入变量，结合步骤(1)中的三相绕组的电压这个连续的状态变量以及步骤(3)中的辅助逻辑变量可以得出包含连续变量和离散变量的无刷直流电机驱动系统的混合逻辑动态模型。

2.根据权利要求1所述的基于混合逻辑动态模型的无刷直流电机驱动系统建模方法，其特征在于：步骤(1)中所述的电机本体的三相绕组的电压为：其中u_an、u_bn、u_cn为三相绕组的电压(V)；i_a、i_b、i_c为三相绕组的电流(A)；e_a、e_b、e_c为三相反电势(V)；R为绕组电阻(Ω)；L为定子电感(H)，L＝L-M，其中L为自感，M为互感。

3.根据权利要求1所述的基于混合逻辑动态模型的无刷直流电机驱动系统建模方法，其特征在于：步骤(4)中所述的离散输入变量为：

4.根据权利要求1所述的基于混合逻辑动态模型的无刷直流电机驱动系统建模方法，其特征在于：步骤(4)中所述的无刷直流电机驱动系统的混合逻辑动态模型为：

其中，i＝[i_a、i_b、i_c]^T为系统的状态向量；e＝[e_a、e_b、e_c]^T为反电势向量，可视为系统的连续输入向量；为状态系数矩阵；为连续输入系数矩阵；为离散输入系数矩阵。