[发明专利]一种闭环无位置传感器电机的控制方法

说明书

本发明涉及电机矢量控制技术领域，尤其涉及一种闭环无位置传感器电机的控制方法，基于电机矢量控制中的id＝0控制方法增设一个转子角度闭环补偿方法，该转子角度闭环补偿方法包括以下过程：通过角速度传感器对电机的转子角速度ωr进行采样；对采样所得的电机的转子角速度ωr进行积分，积分初值为0，由此可得到初始相位角θ0；通过闭环补偿方法生成Δθ；将Δθ与θ0进行叠加，生成参与坐标变换的相位角θ1，得出转子角度的自动跟踪值。本发明达到了无需位置传感器即可实现对电机进行矢量控制的目的，同时采用闭环控制方案，能够实现转子角度的自动跟踪，不会造成误差的累加，从而提高对于电机控制的精度和可靠性。

技术领域

本发明涉及电机矢量控制技术领域，尤其涉及一种闭环无位置传感器电机的控制方法。

背景技术

在电机矢量控制中，需要通过位置传感器检测转子角度参与坐标变换，在通过电机矢量控制方法完成电机的矢量控制，如附图1所示，但传感器的可靠性和检测误差都会导致检测到的转子角度不准确，且位置传感器会增加系统的体积和成本；近年来无位置传感器的控制策略也被提出，但现有的无位置传感器控制策略对电机模型的依赖性较高，且控制误差会随着电机运行时间的增加而产生误差的累加，影响电机控制的精度和可靠性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种闭环无位置传感器电机的控制方法，达到了无需位置传感器即可实现对电机进行矢量控制的目的，同时采用闭环控制方案，能够实现转子角度的自动跟踪，不会造成误差的累加，从而提高对于电机控制的精度和可靠性。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种闭环无位置传感器电机的控制方法，基于电机矢量控制中的id＝0控制方法增设一个转子角度闭环补偿方法，该转子角度闭环补偿方法包括以下过程：

通过角速度传感器对电机的转子角速度ωr进行采样；

对采样所得的电机的转子角速度ωr进行积分，积分初值为0，由此可得到初始相位角θ0；

通过闭环补偿方法生成Δθ；

将Δθ与θ0进行叠加，生成参与坐标变换的相位角θ1，得出转子角度的自动跟踪值；

对上述得出的转子角度的自动跟踪值进行坐标变换后，通过电机矢量控制方法对电机dq轴的电流进行矢量控制。

进一步地，θ0为以速度ωr线性变化的信号。

进一步地，转子角度的自动跟踪值为补偿角度Δθ与初始相位角θ0之和。

进一步地，通过闭环补偿方法生成Δθ包括：

通过电流误差调节器进行闭环补偿，将d轴电流isd的误差值经过PI调节器生成补偿角度Δθ。

进一步地，角速度传感器为外接硬件，角速度传感器的型号为MCJS-38AH。

进一步地，电流误差调节器为PI、PR的线性控制器或滑膜的非线性控制器。

进一步地，电机矢量控制方法包括以下过程：

对电机三相定子电流iabc进行采样；

将采样所得的电流iabc经过坐标变换得出同步旋转坐标系下的两相电流isd和isq；

将isd、isq与基准电流isd*、isq*进行比较，得到相应的两个误差值；

将得到的误差值分别经过电流误差调节器得到输出值usd*、usq*；

将usd*、usq*经坐标变换后得到静止坐标系下的电压基准uα、uβ；