[发明专利]一种两相混合式步进电机中速转矩补偿方法及装置

权利要求书

1.一种两相混合式步进电机中速转矩补偿方法，其特征在于：本方法首先进行感应电动势观测，根据输入电压和输入电流求解静止坐标系下感应电动势，然后根据静止坐标系下感应电动势进行相位角调制和电压补偿；

A、相位角调制，

A.1、根据静止坐标系下感应电动势和转矩常数求解转速，

A.2、提取转矩脉动量，

A.3、求解中速转矩补偿角度，修正电机给定电流相位角；

B、电压补偿，

B.1、坐标变换得旋转坐标系下感应电动势，

B.2、将旋转坐标系下感应电动势经低通滤波器后再进行反坐标变换，

B.3、求解中速转矩补偿电压，补偿输出电压；

进行感应电动势观测时，静止坐标系下感应电动势为：

，

，

式中，为输入电压，为输入电流，为电阻，为电感；

在B.2中，将旋转坐标系下感应电动势经过低通滤波器得到，再通过反派克变换得到,

；

在B.3中，补偿电压分别为

式中为补偿系数，并根据补偿电压补偿电机输出电压。

2.如权利要求1所述的两相混合式步进电机中速转矩补偿方法，其特征在于：在步骤A.1中根据求解转速，

其中为转矩常数。

3.如权利要求2所述的两相混合式步进电机中速转矩补偿方法，其特征在于：在步骤A.2中将转速经过低通滤波器得到转速直流分量，将转速和转速直流分量通过做差，得到转矩脉动量。

4.如权利要求3所述的两相混合式步进电机中速转矩补偿方法，其特征在于：在步骤A.3中将转矩脉动量经过积分器，得到中速转矩补偿角度。

5.如权利要求1所述的两相混合式步进电机中速转矩补偿方法，其特征在于：在B.1中，将静止坐标系下感应电动势，进行派克变换可得旋转坐标系下感应电动势，

，

为派克变换中静止坐标系与旋转坐标系之间的夹角。

6.一种两相混合式步进电机中速转矩补偿装置，其特征在于，本装置包括：

感应电动势观测模块，用于自输入电压和输入电流生成静止坐标系下感应电动势；

相位角调制模块，用于根据静止坐标系下感应电动势生成补偿角度，补偿角度用于修正电机给定电流相位角；

补偿电压计算模块，用于根据静止坐标系下感应电动势生成补偿电压，补偿电压用于增加电机输出电压；

所述相位角调制模块包括

转速估算模块，用于根据静止坐标系下感应电动势估算转速，

低通滤波器，用于根据转速得到转速直流分量，

转矩脉动量提取模块，用于将转速和转速直流分量做差，得到转矩脉动量，

积分器，用于将转矩脉动量积分得到中速转矩补偿角度；

所述补偿电压计算模块包括

坐标转换模块，用于将静止坐标系下感应电动势转换为旋转坐标系下感应电动势，

低通滤波器，用于处理旋转坐标系下感应电动势，

反坐标转换模块，用于将低通滤波器处理后的旋转坐标系下感应电动势进行反坐标转换，

补偿电压计算模块采用反坐标转换模块计算出的感应电动势计算补偿电压。