[发明专利]基于三相逆变器的两相步进电机闭环驱动装置及方法

摘要

本发明提供一种基于三相逆变器的两相步进电机闭环驱动装置，包括与两相混合式步进电机相连接的闭环控制装置，闭环控制装置包括第四减法器、位置环比例调节器、第三减法器、速度环PI调节器、第一减法器、电流环第一PI调节器、Park逆变换器、空间电压矢量PWM控制模块、三相逆变器、第二减法器、电流环第二PI调节器、微分装置和Park变换器，空间电压矢量SVPWM控制模块输出的六路PWM波到三相逆变器，再通过三相逆变器控制两相混合式步进电机运行。

主权项

基于三相逆变器的两相步进电机闭环驱动装置，包括与两相混合式步进电机(15)相连接的闭环控制装置；所述闭环控制装置包括第四减法器(1)、位置环比例调节器(2)、第三减法器(3)、速度环PI调节器(4)、第一减法器(5)、电流环第一PI调节器(6)、Park逆变换器(7)、空间电压矢量SVPWM控制模块(8)、三相逆变器(9)、第二减法器(10)、电流环第二PI调节器(11)、微分装置(12)和Park变换器(13)；其特征在于：所述两相混合式步进电机(15)通过内置的增量式光电编码器(14)输出实时转子位置θ到第四减法器(1)、Park逆变换器(7)、微分装置(12)和Park变换器(13)；所述两相混合式步进电机(15)输出两相静止坐标系下的电流ia和ib到Park变换器(13)；第四减法器(1)根据参考位置θref和实时转子位置θ输出位置偏差eθ到位置环比例调节器(2)；位置环比例调节器(2)输出参考速度ωref到第三减法器(3)；微分装置(12)输出实时转子速度ω到第三减法器(3)；第三减法器(3)输出速度偏差eω到速度环PI调节器(4)；速度环PI调节器(4)输出q轴参考电流iqref到第一减法器(5)；Park变换器(13)输出q轴实际电流iq到第一减法器(5)；Park变换器(13)输出d轴实际电流id到第二减法器(10)；第一减法器(5)输出q轴实际电流偏差eq到电流环第一PI调节器(6)；电流环第一PI调节器(6)输出q轴电压uq到Park逆变换器(7)；第二减法器(10)根据d轴参考电流idref和d轴实际电流id输出d轴实际电流偏差ed到电流环第二PI调节器(11)；电流环第二PI调节器(11)输出d轴电压ud到Park逆变换器(7)；Park逆变换器(7)输出α轴电压uα和β轴电压uβ到空间电压矢量SVPWM控制模块(8)；空间电压矢量SVPWM控制模块(8)输出PWM波到三相逆变器(9)，再通过三相逆变器(9)控制两相混合式步进电机(15)运行。