[发明专利]一种基于相电流斜率差法的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

权利要求书

1.一种基于相电流斜率差法的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：推导非导通相电流上升和下降比值关系，t₀、t₁分别表示电流下降时间和电流上升时间；

脉冲注入非导通相绕组电压平衡方程如下所示：

其中，U表示电压；i表示电流；R表示电阻；ω表示角速度；L表示电感；θ表示转子位置；

由于注入脉冲的时间很短，考虑到每次脉冲周期内，电流都应能回到零，绕组等效于无初始储能的电感的通电过程，其零状态响应为：

其中，V_T为开关管导通压降，因此电流峰为

电流下降过程为一阶电路全响应过程，电流随时间变化规律为：

V_D为续流二极管导通压降，令式(3)中电流为零，即可求出电流下降时间t₀，

这里令则式(4)可改写为：

将电流波按照线性模型处理，根据斜率的定义可知，电流上升和下降斜率的比值关系与电流上升时间和下降时间的比值一一对应，设电流下降斜率为上升斜率的K倍，即

令则

实际情况下在参数a的取值范围内，函数近似等于-(a+m)，即：

转速较高时，忽略电阻，得到:

第二步：结合相电流斜率差法，计算比值K；

相电流斜率法电感与电流斜率差之间的关系如下：

其中分别为电流上升、下降斜率，

将(9)代入到(10)中进而得到：

将(9)、(11)联立得到：

第三步:对电流上升区间进行多点采样，计算电流上升斜率；

根据脉冲注入电压上升过程线性度较好的特点，对电流进行多点采样，并将采样值保存，取线性度最好的上升区间后半段的两个采样值计算上升斜率；

第四步：计算电感斜率和相电流斜率差值；

在脉冲注入时，注入相处于电感下降区间，根据电感线性模型和电感的对称性可知，只需要知道三相电感交点D、E的值即求出电感斜率，进而计算相电流斜率差值：