[发明专利]一种无位置传感器的电机控制方法及系统

权利要求书

1.一种无位置传感器的电机控制方法，所述方法包括：

检测电机的三相电流，经过坐标变换得到α,β轴的电流和电压；

计算α,β轴的反电动势；

根据α,β轴的反电动势，基于电机估计转速方程计算电机转速的估计值；

对电机转速的估计值进行积分得到电机转角的估计值；

将设定的电机转速与电机转速的估计值相减得到转速偏差，将设定的电机转角与电机转角的估计值相减得到转角偏差，通过PID控制实现对电机的转速和转角的控制。

2.根据权利要求1所述的无位置传感器的电机控制方法，其特征在于，所述计算α,β轴的反电动势；具体为：

计算α,β轴的反电动势E_α,E_β：

其中，i_α,i_β为α,β轴的电流，u_α,u_β为α,β轴的电压；L_d,L_q分别为d轴电感和q轴电感；为α,β轴的电流误差；ω_e为计算出的电机角速度；R为电阻；分别为α,β轴的定子电流；K为滑模观测器正增益系数；sat(s)为正弦型饱和函数；s为滑模面；Δ为边界层。

3.根据权利要求2所述的无位置传感器的电机控制方法，其特征在于，所述根据α,β轴的反电动势，基于电机估计转速方程计算电机转速的估计值；具体包括：

根据α,β轴的反电动势E_α,E_β，以及电机角速度ω_e，根据下述电机估计转速方程：

得到α,β轴的反电动势估计值以及电机转速的估计值其中l为电感。

4.一种无位置传感器的电机控制系统，其特征在于，所述系统包括：单片机、检测模块、计算模块和PID控制器；

所述单片机中存储设定的电机转速与电机转角；

所述检测模块，用于检测电机的三相电流；

所述计算模块，用于过坐标变换得到α,β轴的电流和电压；计算α,β轴的反电动势；根据α,β轴的反电动势，基于电机估计转速方程计算电机转速的估计值；对电机转速的估计值进行积分得到电机转角的估计值；将设定的电机转速与电机转速的估计值相减得到转速偏差，将设定的电机转角与电机转角的估计值相减得到转角偏差；

所述PID控制器，用于基于转速偏差和转角偏差实现对电机的转速和转角的控制。

5.根据权利要求4所述的无位置传感器的电机控制系统，其特征在于，所述计算α,β轴的反电动势；具体为：

计算α,β轴的反电动势E_α,E_β：

其中，i_α,i_β为α,β轴的电流，u_α,u_β为α,β轴的电压；L_d,L_q分别为d轴电感和q轴电感；为α,β轴的电流误差；ω_e为计算出的电机角速度；R为电阻；分别为α,β轴的定子电流；K为滑模观测器正增益系数；sat(s)为正弦型饱和函数；s为滑模面；Δ为边界层。

6.根据权利要求5所述的无位置传感器的电机控制系统，其特征在于，所述根据α,β轴的反电动势，基于电机估计转速方程计算电机转速的估计值；具体包括：

根据α,β轴的反电动势E_α,E_β，以及电机角速度ω_e，根据下述电机估计转速方程：

得到α,β轴的反电动势估计值以及电机转速的估计值其中l为电感。