[发明专利]一种直流电机系统及转矩控制方法和应用

权利要求书

1.一种直流电机转矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集五相电压源型逆变器四个桥臂中点的实际检测电流值，然后经电流重构计算模块产生五个电流值，通过电流与转矩的变换，输出五个计算转矩值，计算转矩值T_i计算如下：

其中，X₁，X₂，X₃，X₄为实际检测电流值，k₁，k₂，k₃，k₄为直流电机转矩常数；

S2、采集四个直流电机的位置信号，经转速计算后输出四个实际转速ω_i并与给定参考转速ω_iref比较，再送入PI调节器输出四相参考电流值I_mi；

S3、将步骤S2的四相参考电流值I_mi经参考转矩计算模块输出五个参考转矩值，五个参考转矩T_iref计算如下：

其中，I_m1,I_m2,I_m3,I_m4为四相参考电流，k₁，k₂，k₃，k₄为直流电机转矩常数；

S4、将参考转矩值和计算转矩值进行比较，再经对应的滞环比较器把H_i变成H_y(e_i)产生控制信号，控制信号通过PWM生成模块产生十路控制信号，五路信号送入五相电压源型逆变器a、b、c、d、e相的上桥臂开关管H_i1，另五路信号经过逻辑非门送入五相电压源型逆变器的五个下桥臂开关管H_i2，控制驱动管的开通和关断实现四直流电机转矩控制，

e_i＝T_iref-T_i

其中，h为滞环带宽，e_i为参考转矩与计算转矩之间的误差值；

在集成运算放大器电路的输出端与同相输入端之间引入一个正反馈，当反向端输入电压u_i从0逐渐增大，且u_i≤u'₊时，当u_i≥u'₊时，触发电平变为当u_i逐渐减小，在之前，输出电压等于上限阈值电平u'₊为：

下限阈值电平为：

回差电压Δu为：

其中，R₁为比较器的反馈输入电阻，R₂为比较器的正向输入电阻，为正向虚断结点电位，为负向虚断结点电位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，四相参考电流I_mi计算如下：

I_mi＝k_pi(ω_iref-ω_i)+k_ii∫(ω_iref-ω_i)dt

其中，i＝1,2,3,4，k_pi为比例系数，k_ii积分系数。