[发明专利]带角度识别的直流无刷电机无感FOC控制器控制方法

权利要求书

1.带角度识别的直流无刷电机无感FOC控制器控制方法，其特征在于，具体的控制方法包括：

步骤一：对电机三相电流进行采样，获得Ia、Ib、Ic；

步骤二：将Ia、Ib、Ic进行Clark变换，获得Iα和Iβ；将Iα、Iβ进行Park变换得到Iq和Id；

步骤三：获取控制器的q轴电流参考值Iq_ref和d轴电流参考值Id_ref，计算Iq、Id和Iq_ref、Id_ref之间的误差Wq和Wd；

步骤四：将Wq和Wd输入到PID控制器中，获得输出的控制电压Uq、Ud；将获得的Uq、Ud进行反ParK变换，获得Uα和Uβ；

步骤五：通过Uα、Uβ合成电压空间矢量，输入SVPWM模块进行调制，输出该时刻三个半桥的状态编码值；

步骤六：根据输出的编码值控制三相逆变器的MOS管开关，驱动电机；

步骤七：设置角度传感器模块，通过设置的角度传感器模块进行设备运转角度控制；

进行Clark变换的公式为：

Iα＝Ia

Ia+Ib+Ic＝0；

进行Park变换的公式为：

Iα、Iβ是静止坐标系下的电流分量，Uα、Uβ是静止坐标系中电压分量，Id、Iq是旋转坐标系下的电流分量；Ud、Uq是旋转坐标系下的电压分量；Ia、Ib、Ic是三相120度坐标系下的电流值；φ是旋转角度；

角度传感器模块的工作方法包括：

获取设备种类、型号和当前设备的运行环境数据，根据获取的设备种类、型号和当前设备的运行环境数据匹配对应的当前设备的安全角度范围，获取当前的三个半桥的状态编码值，根据状态编码值获取当前设备运动后的角度设计值，通过滤波算法消除干扰，设置语音提示单元，语音提示单元用于进行语音信息播放，当角度设计值不在安全角度范围内时，停止电机转动，并通过语音提示单元进行语音信息播放，当角度设计值在安全角度范围内时，电机正常运行；

匹配对应的当前设备的安全角度范围的方法包括：

根据设备种类和型号从互联网中获取对应设备具有的运行环境状态，设置运行环境状态分类，将对应的运行环境状态数据分布到对应的分类中，建立角度模型，通过评分模型对分类中的运行环境状态数据进行分析，获得各个运行环境状态数据对应的安全角度范围，将获得的安全角度范围标记在对应的运行环境状态数据上，并标记为匹配数据；建立匹配数据建立相似度角度表，获取当前设备的运行环境数据，标记为检测数据，基于余弦相似度函数求取检测数据与匹配数据之间的相似度值，根据相似度值从相似度角度表中匹配到对应的安全角度范围。

2.根据权利要求1所述的带角度识别的直流无刷电机无感FOC控制器控制方法，其特征在于，PID控制器的工作过程中PID的控制规律表示为：

其中，Kp为比例系数，TI为积分时间，TD为微分时间。

3.根据权利要求2所述的带角度识别的直流无刷电机无感FOC控制器控制方法，其特征在于，获取采样周期T及当前的第K个采样周期，第K次采样时，PID算法的离线形式表示为：

U(k)＝K_perr(k)+K_i∑err(k)+K_d(err(k)-err(k-1))。