[发明专利]一种无刷直流电机及其控制方法、装置和可读存储介质

说明书

本发明提供了一种无刷直流电机及其控制方法、装置和可读存储介质。控制方法包括：获取三相静止坐标系下的定子电流和线电压；根据定子电流和线电压，构建无刷直流电机状态方程；设计变增益滑模控制率，根据无刷直流电机状态方程和变增益滑模控制率，构建估算电流动态方程；依据滑模面理论，结合低通滤波器，根据估算电流动态方程，确定观测反电势；根据观测反电势，确定无刷直流电机的转子速度估算值和位置估算值。本发明解决的问题是：相关技术中的技术方案的滑模控制方法存在启动变速响应慢、稳态抖振大的问题。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种无刷直流电机及其控制方法、装置和可读存储介质。

背景技术

提高响应速度、减小稳态抖振是无刷直流电机无传感器控制系统的关键指标之一，滑模观测器具有鲁棒性强、响应快、易于实现等优点；但传统滑模观测器在不同转速下，存在增益系数不佳引起的启动变速响应慢、稳态抖振大等问题。传统方法采用固定滑模增益，增益过大或过小，会使反电动势的估计产生畸变，导致位置估计偏差。

由此可见，相关技术中存在的问题是：相关技术中的技术方案的滑模控制方法存在启动变速响应慢、稳态抖振大的问题。

发明内容

本发明解决的问题是：相关技术中的技术方案的滑模控制方法存在启动变速响应慢、稳态抖振大的问题。

为解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种无刷直流电机的控制方法。

本发明的第二目的在于提供一种无刷直流电机的控制装置。

本发明的第三目的在于提供一种无刷直流电机。

本发明的第四目的在于提供一种可读存储介质。

为实现本发明的第一目的，本发明的实施例提供了一种无刷直流电机的控制方法，控制方法包括：获取三相静止坐标系下的定子电流和线电压；根据定子电流和线电压，构建无刷直流电机状态方程；设计变增益滑模控制率，根据无刷直流电机状态方程和变增益滑模控制率，构建估算电流动态方程；依据滑模面理论，结合低通滤波器，根据估算电流动态方程，确定观测反电势；根据观测反电势，确定无刷直流电机的转子速度估算值和位置估算值；其中，在构建估算电流动态方程之后，根据滑模变结构控制理论和估算电流动态方程，确定滑模观测器的稳定条件；根据稳定条件确定变增益滑模控制率。

在本发明的一个实施例中，根据定子电流和线电压，构建无刷直流电机状态方程，包括：构建无刷直流电机在三相静止坐标系下的线电压方程：

构建反电动势方程：

根据线电压方程和反电动势方程，构建无刷直流电机状态方程：

式中，

其中，i_ab和i_bc为三相静止坐标系下的定子电流之差；u_ab和u_bc为线电压；e_ab和e_bc为三相静止坐标系下的线反电势；R为定子电阻；L为定子电感；e_v为定子绕组中导通相的相反电动势；e_δ为导体在电磁场中产生的感应电动势；N为匝数；B_δ为气隙磁场的感应强度；L_d为导体有效长度；p为电机极对数；τ为磁极间距；ω为电机机械转速；K_e为反电动势系数；为估算电流值。

在本发明的一个实施例中，设计变增益滑模控制率，根据无刷直流电机状态方程和变增益滑模控制率，构建估算电流动态方程，包括：构建估算电流动态方程：