[发明专利]电动机速度控制装置

权利要求书

1.一种电动机控制装置，用来在存在扰动转矩时根据频率信号的周期保持电机速度恒定，包括：

频率发生器，用来产生其频率正比于电机速度的频率信号；

用来检测所述频率信号的周期的周期检测器；

用来产生周期误差信号的比较器，该误差信号与所需周期和来自所述周期检测器的检测周期信号之差相对应；

按照所述周期误差信号计算控制信号的算法单元；

根据驱动信号给电机供电的电机驱动电路；  

其特征在于还包括：

用来由所述检测周期信号和所述驱动信号产生估计扰动转矩信号的扰动转矩观测器，所述估计扰动转矩信号是施加到电机上的扰动转矩转换成的电信号，而不是扰动转矩本身的计算值；以及

转矩校正单元，借助于把所述控制信号加到所述估计扰动转矩信号上以产生所述驱动信号。

2.按照权利要求1的电动机控制装置，其特征在于所述扰动转矩观测器包括：

用固定系数乘所述检测周期信号的装置；

用来从所述驱动信号中减去所述乘装置的输出的装置；

用来对所述减装置的输出进行低通滤波的低通滤波器；以及

借助于把所述乘装置的输出加到所述低通滤波器输出上以便计算所述估计扰动转矩信号的装置。

3.按照权利要求2的电动机控制装置，其特征在于所述扰动转矩观测器按照与所述频率信号同步软件程序而操作。

4.按照权利要求2的电机控制装置，其特征在于，所述低通滤波器的传递函数为α₂(1+z^-1)/(1-α₁z^-1)，其中z^-1是一个采样时间的滞后单元，α₁、α₂是代表用来确定所述低通滤波器截止频率的常数。

5.按照权利要求4的电动机控制装置，其特征在于，所述低能滤波器的操作部分在所述扰动转矩观测器输出估计扰动转矩信号之后进行。

6.按照权利要求2的电动机控制装置，其特征在于，所述低通滤波器的传递函数为β₂z^-1/(1-β₁z^-1)，其中z^-1是一个采样时间的滞后单元，β₁、β₂是代表用来确定所述低通滤波器的截止频率的常数。

7.按照权利要求6的电动机控制装置，其特征在于，所述减法操作及所述低通滤波器的操作部分在所述扰动转矩观测器输出估计扰动转矩信号后进行。

8.按照权利要求2的电动机控制装置，其特征在于，其中所述算中单元和转矩校正单元根据与所述频率信号同步的软件程序操作，在所述扰动转矩观测器输出估计扰动转矩信号之后，所述转矩校正单元立即进行第一转矩校正，在所述算法单元输出所述控制信号之后，立即进行第二转矩校正。

9.一种电动机控制装置，用来在存在扰动转矩时根据频率信号的周期保持电动机速度恒定，包括：

用来产生其频率与电机速度成正比的频率信号的频率发生器；

用来检测所述频率信号周期的周期检测器；

用来产生周期误差信号的比较器，周期误差信号对应于所述需周期和来自周期检测器的检测周期信号之差；

用来根据所述周期误差信号计算控制信号的算法单元；  

用来根据驱动信号给电机供电的电机驱动电路；

其特征在于还包括：

用来由所述周期误差信号和所述驱动信号产生估计扰动转矩信号的扰动转矩观测器，所述估计扰动转矩信号是施加在电机上的扰动转矩转换成的电信号，而不计算扰动转矩本身；以及

用来把所述控制信号加到所述估计扰动转矩信号上产生所述驱动信号的转矩校正单元。

10.按照权利要求9的电动机控制装置，其特征在于，所述扰动转矩观测器包括：

用来固定系数乘所述周期误差信号的装置；

把所述乘装置的输出加到所述驱动信号上的装置；

用来对所述加装置的输出进行低通滤波的低通滤波器；以及

借助于从所述低通滤波器的输出减去乘装置的输出从而计算所述估计扰动转矩信号的装置。