[发明专利]一种基于反电动势法改进的无刷直流电机控制方法

权利要求书

1.一种基于反电动势法改进的无刷直流电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过无刷直流电机的数学模型计算得到线间反电动势以及理想情况下的波形结果；

使用截止频率可变的低通滤波器(LPF)来减小线间反电动势中的干扰信号，进而得到滤波之后的线间反电动势；

通过检测线间反电动势信号再进行算法处理得到无刷直流电机过零点的换相信号，但换向信号被低通滤波器(LPF)延迟，为此，基于三相反电动势，提出了一种新的补偿算法，包括开环和闭环来补偿换相误差；

在无刷直流电机低速运行工况下，倘若仍使用传统的速度计算方法会导致速度反馈延迟高的问题，在此基础上，提出了一种新的速度计算算法来减少延迟，从而实现了无刷直流电机在低速下的稳定换向和运行。

2.根据权利要求1所述一种基于反电动势法改进的无刷直流电机控制方法，其特征在于，所述新的低速高稳定无刷直流电机无位置传感器方法是基于传统反电动势法的改进，原因在于无刷直流电机在低速工况下反电动势幅值较小难以检测，更难以检测其过零点的换向信号，而本文改进的新方法易于在无刷直流电机低速工况下检测线间反电动势过零点，从而实现无刷直流电机低速工况下的无位置传感器换相。

3.根据权利要求2所述一种基于反电动势法改进的无刷直流电机控制方法，其特征在于，所述的改进的反电动势法首先根据无刷直流电机理想情况下的反电动势进行分析从而获取线间反电动势E_ab、E_bc、E_ca，而线间反电动势的过零点时刻为无刷直流电机的换相时刻，故基于线间反电动势进行处理就可得到幅值易于检测的换相信号。

4.根据权利要求3所述一种基于反电动势法改进的无刷直流电机控制方法，其特征在于，所述线间反电动势的算法处理使线间反电动势过零点易于检测；

首先将反电动势转换为线间反电动势：

E_ab＝E_a-E_b；

E_bc＝E_b-E_c；

E_ca＝E_c-E_a；

对线间反电动势进行算法处理获取过零点信号(ZCP)，在每个导通区间有线间反电动势处于峰值，同样有线间反电动势处于零点附近，将这两种线间反电动势做除法运算，就可以得到幅值易于检测的信号，这样的一种信号就可以代替传统反电动势法检测换相位置信号，后续内容将具体说明。

5.根据权利要求4所述一种基于反电动势法改进的无刷直流电机控制方法，其特征在于，所述的线间反电动势进行算法处理获取过零点信号(ZCP)需要经过截止频率可调节的低通滤波器，它的截止频率随着速度的增加而增加，随着速度的降低而降低，数字LPF的功能是：

f_c＝k_cf；

其中ω_c为截止角速度，f_c为截止频率，k_c为比例系数在0到1之间。