[发明专利]一种磁链控制方法、用于无刷直流电机的反馈型控制系统

权利要求书

1.一种磁链控制方法，其特征在于，包括：

根据磁链特征选定磁链的运动特征方式；

进行定子磁链预先规定标准设定；

通过磁链跟踪观察无刷直流电机当前工作情况的运行轨迹；

通过对负载角进行调节而实现快速调节转矩大小。

2.根据权利要求1所述的一种磁链控制方法，其特征在于，

定子磁链预先规定标准由转子磁链和定子绕组产生的磁链组成，用于为更好的对电机转矩脉动进行抑制；其中，所述定子磁链预先规定包括：转子磁链的给定、电枢磁链的给定和定子综合磁链的给定；

式中，表示定子磁链，表示转子磁链，表示定子绕组产生的磁链。

3.根据权利要求2所述的一种磁链控制方法，其特征在于，

所述转子磁链的给定是通过各相磁链的大小表示成对应相反电动势对时间的积分，且对特殊相磁链进行分析，得到其相应的转子磁链值，从而得到不同位置处的转子对应的磁链值；并根据综合转子磁链矢量的获取需要完成三相坐标系到两相静止坐标系的转换，并进行合并，从而得到综合转子磁链矢量轨迹。

4.根据权利要求2所述的一种磁链控制方法，其特征在于，

所述电枢磁链的给定是电枢绕组产生的磁链在两相坐标系中对应各自的分量，且用电感与电流表示；同时电流分量是否为定值决定着磁链是否能作为给定值进行运算，定子三相电流变化周期为60°电角度，因为电流的波形呈现矩形状，导通两相的电流幅值相等且方向相反，对于关断相而言，电流值是不存在的；因此，给定电流是被转子位置影响的，当转子所在的扇区发生改变时，给定电流的大小会发生相应的改变。

5.根据权利要求2所述的一种磁链控制方法，其特征在于，

所述定子综合磁链的给定是通过在两相坐标系下，将转子磁链与电枢反应磁链进行矢量叠加得到，即：

其中，和描述转子位置的相关量，其幅值大小受转子位置的影响；当电机在额定条件下拖动负载运行时，可以得到定子的全磁链轨迹图。

6.一种用于无刷直流电机的反馈型控制系统，其特征在于，

反馈型控制系统包括；自抗扰控制系统；

所述自抗扰控制系统包括：

跟踪微分模块，用来处理变化速度较快的信号；

扩张状态观测模块，用于将输入输出的信息进行估计，通过反馈控制形成能够被扩张观测的状态；

误差反馈控制模块，用于选择控制系统的控制率；

扰动补偿，用于根据引起被调参数变化的干扰大小进行条调节。

7.根据权利要求6所述的一种用于无刷直流电机的反馈型控制系统，其特征在于，

所述跟踪微分模块是主要用来处理变化速度较快的信号，通过控制环节获取其微分信号，对其进行平滑处理，防止造成超调，以实现对参考输入信号更简单的追踪，同时还能够输出跟踪的速度；只有获得恰当的微分信号，才能保证控制系统拥有较好的非线性动态性能。

8.根据权利要求6所述的一种用于无刷直流电机的反馈型控制系统，其特征在于，

所述自抗扰控制系统等效分为两个非线性控制系统，并将两个控制系统相结合，构成一个串联系统；即等效为两个一阶自抗扰控制系统控制；

分别为内外环控制，外环主要控制转速，将转速的指定值输入到外环的转速规定值，并将其输出作为内环的转矩给定值，即内环主要控制系统的转矩，通过内外环的协调控制以实现系统转速以及转矩的平稳控制。

9.根据权利要求6所述的一种用于无刷直流电机的反馈型控制系统，其特征在于，

所述自抗扰控制系统还包括：

时间尺度模块，用于对主要参数进行分析确定，并作出适当的调整；

所述时间尺度模块包括对跟踪微分模块、误差反馈控制模、以及扩张状态观测模块的参数整定和转矩波动控制输入参数。

10.根据权利要求6所述的一种用于无刷直流电机的反馈型控制系统，其特征在于，所述自抗扰控制系统与无刷直流电机中的转速控制系统和转子矩控制系统配合工作。