[发明专利]一种电机闭环切换方法及装置

说明书

一种电机闭环切换方法及装置，包括：从开环启动立即运行观测器，保证在闭环切换时，观测器转子位置已经收敛；当给定转速达到临界转速后，开始启动切换过渡过程；通过控制转子位置角，使功角在切换过程中平稳变化。本申请提供的电机闭环切换方法通过将转子位置角控制为一个特定值，从而实现过度过程平顺无冲击。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机闭环切换方法。

背景技术

当无人机电机需要从电流闭环的加速拖动运行状态切换到速度-电流双闭环的矢量控制运行状态时，需要经历一个过渡过程，这里称为闭环切换过程。指令电流矢量与转子q轴间的夹角为θ_L；当处于速度电流双闭环的矢量控制状态时，功角成90°，相位差角θ_L就为0°，切换过程的实质就是夹角θ_L变化的过程，也就是功角从一个较小的值增大到90°的过程。若功角瞬间发生变化，电磁转矩产生突变，会引起转矩冲击和转速震荡，同时电流的变化率急剧增加，严重的会造成电机失步或者变频器过流保护。一些已经提出的过渡方法平滑性欠佳，在切换过程中存在震荡。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述技术问题，期望提供一种平稳过渡的闭环切换方法。

本申请实施例提供的电机闭环切换方法，包括：从开环启动立即运行观测器，保证在闭环切换时，观测器转子位置已经收敛；当给定转速达到临界转速后，开始启动切换过渡过程；通过控制转子位置角，使功角在切换过程中平稳变化。

本申请实施例提供的电机闭环切换方法通过将转子位置角控制为一个特定值，从而实现过度过程平顺无冲击。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。

诚如背景技术所述的，现有电机闭环切换过渡方法平滑性欠佳，在切换过程中存在震荡。基于此，本申请实施例提供了一种电机闭环切换方法，能够有效解决上述技术问题。

首先，观测器从开环启动即开始运行，保证在闭环切换时，观测器转子位置已经收敛。当给定转速达到临界转速后，开始启动切换过渡过程。

本申请主要通过将转子位置角控制为一个特定值，从而实现过渡过程平顺无冲击。

该特定值的计算方法为：在切换过程中对给定转子位置角θ_set与观测器输出的转子位置角θ_est加权求和，作为转子位置角。

具体计算公式为：θ_in＝(1-σ)×θ_set+σ×θ_est，其中，σ为从0线性增加到 1的权函数；

权函数σ为：

其中，a、b为可调整的参数；

t₁时刻开始进入切换过程；到达t₂时刻时，进入完全的无位置传感器控制状态。