[发明专利]一种用于伺服电机的电流估计器

说明书

本发明公开了一种用于伺服电机的电流估计器，包括第一累加求和模块，产生a相离散电流和；第二累加求和模块，产生b相离散电流和；第一除法模块，接收a相离散电流和，以产生a相电流平均值；第二除法模块，接收b相离散电流和，以产生b相电流平均值；第一乘法模块，接收a相电流平均值，并乘以/2，以产生a相电流幅值；第二乘法模块，接收b相电流平均值，并乘以/2，以产生b相电流幅值；a相电流重构模块、b相电流重构模块、c相电流重构模块，用于重构a相重构电流信号i_ae、b相重构电流信号i_be、c相重构电流信号i_ce。该电流估计器能够消除A/D转换器的采样误差，精确指示伺服电机的三相电流信号，改善伺服电机的控制性能。

技术领域

本发明涉及伺服电机领域，特别涉及一种用于伺服电机的电流估计器。

背景技术

由于交流伺服电机具有结构简单、运行可靠并且调速范围宽等优点，已经成为了大多数高速数控机床主轴驱动装置的首选电机。不可否认，交流伺服电机及其驱动系统是制造业发展不可缺少的组成部分。

交流伺服电机作为一个多变量、非线性的被控对象，要对其进行高速及高性能控制，研究有效的电流驱动技术是其中非常重要的一个环节。目前伺服电机的驱动系统多采用A/D转换器，对伺服电机的三相电流进行采样，用于将其转换为数字信号，供后续控制驱动使用。但由于A/D转换器存在采样误差，输出的离散电流信号并不能精确反映伺服电机的三相电流，这会严重降低伺服电机的控制性能。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种用于伺服电机的电流估计器，对半周期范围内的电流采样值累加求和，并除以采样数，得到电流平均值，并乘以/2，以得到半周期范围内的电流幅值，进而重构每相输出电流，以消除A/D转换器的采样误差，精确指示伺服电机的三相电流信号，改善伺服电机的控制性能。

在本发明的一个实施例中，所述电流估计器包括：

第一累加求和模块，接收a相离散电流信号i_ac，用于对半周期内的N个连续的a相离散电流信号i_ac的绝对值进行累加求和，产生a相离散电流和；

第二累加求和模块，接收b相离散电流信号i_bc，用于对半周期内的N个连续的b相离散电流信号i_bc的绝对值进行累加求和，产生b相离散电流和；

第一除法模块，接收a相离散电流和，以产生a相电流平均值；

第二除法模块，接收b相离散电流和，以产生b相电流平均值；

第一乘法模块，接收a相电流平均值，并乘以/2，以产生a相电流幅值；

第二乘法模块，接收b相电流平均值，并乘以/2，以产生b相电流幅值；

a相电流重构模块，接收a相电流幅值，对a相电流信号重构，得到a相重构电流信号i_ae；

b相电流重构模块，接收b相电流幅值，对b相电流信号重构，得到b相重构电流信号i_be；

c相电流重构模块，根据a相重构电流信号i_ae、b相重构电流信号i_be，计算得到c相重构电流信号i_ce。

进一步的，所述a相离散电流和除以N，以产生a相电流平均值。

进一步的，所述b相离散电流和除以N，以产生b相电流平均值。

进一步的，所述a相电流重构模块根据a相电流幅值、伺服电机角速度计算得到a相重构电流信号i_ae。

进一步的，所述b相电流重构模块根据b相电流幅值、伺服电机角速度计算得到b相重构电流信号i_be。

进一步的，所述c相电流重构模块计算得到的c相重构电流信号i_ce具体为：