[发明专利]一种无刷直流电机升压转速闭环控制方法

权利要求书

1.一种无刷直流电机升压转速闭环控制方法，适用于带有前级Boost DC-DC变换器的无刷直流电机功率变换器，所述Boost DC-DC变换器与所述直流电机功率变换器级联以后，与无刷直流电机的绕组相连，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

(1)判断电机当前的参考转速n_ref是否大于所设置的切换参考转速n_m，若是，则转至步骤(3)，采用控制模式2对电机转速进行控制，否则转至步骤(2)，采用控制模式1来控制转速；

(2)控制模式1：通过对Boost DC-DC变换器进行稳压控制来为无刷直流电机功率变换器提供母线电压，利用后级无刷直流电机功率变换器对电机进行转速闭环控制；

(3)控制模式2：通过调节Boost DC-DC变换器的输出电压来实现电机转速的闭环控制，利用无刷直流电机功率变换器对电机进行换相控制；

其中，步骤(2)中控制Boost DC-DC变换器的输出电压，是将输出电压参考值U_2-ref与实际输出电压值U₂的偏差经过PI调节作为电感电流参考值，再将所述电感电流参考值与实际电感电流的偏差经过PI调节后与载波信号进行比较得到Boost DC-DC变换器的控制信号，用以控制输出电压；

步骤(2)中利用后级无刷直流电机功率变换器对电机进行转速闭环控制，是采用参考转速n_ref与实际转速n偏差经过PI调节后的调节值作为控制无刷直流电机功率变换器中开关管的PWM占空比，与无刷直流电机的换相控制信号相与得到无刷直流电机功率变换器中开关管的PWM控制信号来控制转速；

步骤(3)中通过调节Boost DC-DC变换器的输出电压来实现电机转速的闭环控制，是采用参考转速n_ref与实际转速n偏差经过PI调节后的调节值作为电感电流参考值，再将所述电感电流参考值与实际电感电流的偏差经过PI调节后与载波信号进行比较，得到Boost DC-DC变换器中开关管的PWM控制信号来控制转速。

2.一种无刷直流电机升压转速闭环控制电路，其特征在于：该电路包括控制器、BoostDC-DC变换器和无刷直流电机功率变换器，所述Boost DC-DC变换器与所述直流电机功率变换器级联后，与无刷直流电机的绕组相连；

所述控制器用于接收无刷直流电机中的位置传感器信号、所述Boost DC-DC变换器的输出电压信号及其电感电流信号，经过处理得到控制信号并发送给Boost DC-DC变换器和无刷直流电机功率变换器进行控制；所述控制器用于读取程序执行以下步骤：

(1)判断电机当前的参考转速n_ref是否大于所设置的切换参考转速n_m，若是，则转至步骤(3)，采用控制模式2对电机转速进行控制，否则转至步骤(2)，采用控制模式1来控制转速；

(2)控制模式1：通过对Boost DC-DC变换器进行稳压控制来为无刷直流电机功率变换器提供母线电压，利用后级无刷直流电机功率变换器对电机进行转速闭环控制；

(3)控制模式2：通过调节Boost DC-DC变换器的输出电压来实现电机转速的闭环控制，利用无刷直流电机功率变换器对电机进行换相控制；

其中，步骤(2)中控制Boost DC-DC变换器的输出电压，是将输出电压参考值U_2-ref与实际输出电压值U₂的偏差经过PI调节作为电感电流参考值，再将所述电感电流参考值与实际电感电流的偏差经过PI调节后与载波信号进行比较得到Boost DC-DC变换器的控制信号，用以控制输出电压；

步骤(2)中利用后级无刷直流电机功率变换器对电机进行转速闭环控制，是采用参考转速n_ref与实际转速n偏差经过PI调节后的调节值作为控制无刷直流电机功率变换器中开关管的PWM占空比，与无刷直流电机的换相控制信号相与得到无刷直流电机功率变换器中开关管的PWM控制信号来控制转速；

步骤(3)中通过调节Boost DC-DC变换器的输出电压来实现电机转速的闭环控制，是采用参考转速n_ref与实际转速n偏差经过PI调节后的调节值作为电感电流参考值，再将所述电感电流参考值与实际电感电流的偏差经过PI调节后与载波信号进行比较，得到Boost DC-DC变换器中开关管的PWM控制信号来控制转速。