[发明专利]基于PID的无刷直流电机控制方法、系统、装置及存储介质

说明书

本申请公开了一种基于PID的无刷直流电机控制方法、系统、装置及计算机可读存储介质，包括：利用位置积分限值公式，对初始位置积分计算值进行限值，得到限值后的限值位置积分计算值；利用位置积分消减公式，对限值位置积分计算值进行积分消减，得到位置积分计算值；利用位置比例积分计算值和电机转速限值积分计算值，得到无刷直流电机的电机方向和电机控制占空比；利用电机方向和电机控制占空比，控制无刷直流电机工作。本申请改进了位置积分算法中的位置积分饱和处理算法，对位置积分计算过程中设定了限值，避免了最终的位置积分值过大，同时，还引入了位置积分快速消除方法，快速消减因积分累计产生的过大的积分值，避免引起超调或抖动现象。

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，特别涉及一种基于PID的无刷直流电机控制方法、系统、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

目前对电机控制算法主要是经典的PID算法，但此算法只是个基础理论，在实际控制运用中会出现各种问题，比如超调，抖动，积分饱和，电机换向等问题。

为此，需要一种更为稳定可靠的基于PID的无刷直流电机控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于PID的无刷直流电机控制方法、系统、装置及计算机可读存储介质，更为稳定可靠。其具体方案如下：

一种基于PID的无刷直流电机控制方法，包括：

根据无刷直流电机的实际位置和目标位置，计算出位置误差值；

利用所述位置误差值和所述位置比例算法，得到位置比例计算值；

利用所述位置误差值和所述位置积分算法，得到位置积分计算值；

利用所述位置比例计算值和所述位置积分计算值，得到所述位置比例积分计算值；

利用所述无刷直流电机的实际电机转速与预设的电机转速限值，得到电机转速差值；

利用所述电机转速差值和限速算法，得到电机转速限值积分计算值；

利用所述位置比例积分计算值和所述电机转速限值积分计算值，得到所述无刷直流电机的电机方向和电机控制占空比；

利用所述电机方向和所述电机控制占空比，控制所述无刷直流电机工作；

其中，所述位置积分算法中的位置积分饱和处理算法包括：

利用位置积分限值公式，对初始位置积分计算值进行限值，得到限值后的限值位置积分计算值；

利用位置积分消减公式，对所述限值位置积分计算值进行积分消减，得到所述位置积分计算值；

其中，所述位置积分限值公式为：

所述位置积分消减公式为：

式中，sum为所述位置误差值的初始位置误差积分值，E_max为所述初始位置误差积分值的最大限值，E_min为所述初始位置误差积分值的最小限值，sum'为所述限值位置积分计算值，Kj为预设的系统参数，x为预设的系统参数，abs()为取绝对值，sum”为所述限值位置积分计算值进行积分消减后得到的所述位置积分计算值。

可选的，还包括：

利用霍尔传感器获取所述无刷直流电机的所述实际位置。

可选的，还包括：

利用可编程2D位置传感器通过PWM，获取所述无刷直流电机的所述实际位置。

可选的，所述利用所述电机方向和所述电机控制占空比，控制所述无刷直流电机工作的过程，包括：