[发明专利]一种直流无刷电机控制方法、系统、存储介质及程序产品

说明书

本发明公开了一种直流无刷电机控制方法、系统、存储介质及程序产品，涉及直流无刷电机控制技术领域。该方法将电机在上个过零周期的速度变化(β)考虑到需要延迟的时间中，获得了精度更高的延迟时间t_延，进一步提升了通过反电动势方法计算得到的电机换相时间节点的准确度。由于惯性的原因，上一个过零周期的速度变化状态会一定程度作用到本次过零周期，而本发明中，利用的是上一个过零周期的角加速度数据，而非实时检测当前过零周期的角加速度数据，使得在进入到本次过零周期时，需要的数据已经是被采集好的，降低了对控制设备实时数据处理能力的要求，适用于更多的控制设备。

技术领域

本发明涉及直流无刷电机控制技术领域，特别涉及一种直流无刷电机控制方法、系统、存储介质及程序产品。

背景技术

直流无刷电机，其结构为永磁转子+定子(带线圈)。要正常运转并发挥最大效率，必须控制定子磁场。电子换相器要想完成控制定子磁场的目的，必须稳定精确的检测转子位置。转子位置的检测主要有两种方式：1.传感器检测；2.反电动势检测。

传感器检测方式存在着安装精度的问题，以霍尔传感器为例，当多个霍尔传感器按照60度电角度安装时，为了保证精度，既要求保证每个霍尔传感器之间相距的机械角度是等间隔的，还要求保证各霍尔传感器安装在电机上的设定好的位置(即电机需要换相时转子所在的机械位置)，一般通过在电机结构体上预留相应的安装槽来装配对应的霍尔传感器。一般来说，确保各霍尔传感器之间的机械角度等间隔是容易实现的(根据机械角和电角度的换算公式，机械角等间隔时，电角度也等间隔)，但是由于加工设备机械精度问题，安装槽精度无法保证，特别是各定子线圈存在不完全对称问题时，导致换相位置不再是严格等间隔时，现有的通过传感器检测转子位置的电机控制方法会要求技术人员需要通过对每个电机的不对称情况进行测试，根据测试结果再对电机结构体进行机械加工进而调整安装槽的位置，上述问题导致对导致霍尔传感器安装过程十分复杂。

针对上述问题，可以通过完全采用反电动势检测的方式实现电机换相的控制来克服。如胡发焕等人提出了一种基于单片机的无位置传感器无刷直流电机控制的方案^[1]，该方案中披露了通过无位置传感器的直流无刷电机的启动方法以及运行控制方法。如林明耀等人提出了一种基于直接反电动势法的无刷直流电机准确换相新方法^[2]，该方案中披露了对于各定子线圈存在不对称问题时的通过反电动势法控制换相时间节点的方案。在上述公开的通过反电动势法控制换相时间节点的方案中，其原理都是类似的，以经过两个相邻反电动势过零点的时间为一个零点周期(即一个零点周期经过两个反电动势过零点)，以一个零点周期所经过的时间为基准时间，在当前零点周期第一次到达到反电动势过零点时，加上基准时间的一半(即认为反电动势过零点后，再延迟π/6所需要的时间为基准时间的一半)得到本次换相的时间节点(即认为检测到此时的转子位于换相位置)。

然而，在某些具体的应用场景中，电机转速是时刻变化着的，这导致各零点周期对应的时间长度会不同，使得现有的反电动势法难以得到精确的电机换相时间节点。

参考文献：

[1]胡发焕,任志斌,潘春荣.基于单片机的无位置传感器无刷直流电机控制[J].电机与控制应用,2014(6).

[2]林明耀,周谷庆,刘文勇.基于直接反电动势法的无刷直流电机准确换相新方法[J].东南大学学报：自然科学版,2010(1):6.

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种直流无刷电机控制方法及系统，在使用反电动势方法计算电机换相时间节点时，将速度变动情况对换相时间节点的影响考虑进来，提升了通过反电动势方法计算得到的电机换相时间节点的准确度。

为了实现上述目的，提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种直流无刷电机控制方法，应用在处于两相导通三相六状态下的直流无刷电机中，所述方法包括：