[发明专利]一种永磁无刷直流电机驱动器控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁无刷直流电机驱动器控制方法，该方法用于电机驱动伺服控制系统的控制，该系统具有较好的控制精度和动态响应性能，在电机起动时首先通过软件读取3个换相HALL的值获得转子的实际位置，启动后通过转子位置传感器检测出转子角位置ω_ref，同时计算出转子的速度n，然后检测定子电流FOC控制算法，以得到检测值i_d和i_q，然后分别经PI调节器输出交直流轴电压值u_d和u_q，再经过坐标变换后生成电压值u_α和u_β，得出SVPWM驱动信号最后输出6路控制脉冲信号，驱动六个MOS从而驱动电机。本发明提供的永磁直流无刷电机驱动控制方法适用于智能壁障机器人的控制。采用DSP处理器来实现，通过直轴电流为零的矢量控制策略实现控制过程；解决了超调和快速性的矛盾，提高了系统抗干扰能力，符合高性能的要求。

主权项

1.一种永磁无刷直流电机驱动器控制方法，所述直流电机驱动器包括处理器DSP、HALL传感器和直流电机；所述HALL传感器用于获取直流电机运行状态信号并将信号输入到处理器DSP中；其特征在于：所述直流电机驱动器按照以下步骤进行控制：保护直流电机驱动器运行状态现场；采集直流电机驱动器运行时的电流序列数据；初始化相电流的相位；读取HALL传感器的HALL状态值更新相位；根据HALL状态值采用速度环控制直流电机的速度；更新闭环周期；闭环周期时间间隔固定，每当更新时间到时，读取外部给定比例系数和积分常数,如果常数有变化则进行更新；如果没有变化则执行下一步；检测电机相电流传给处理器CPU；通过Clark变换按照以下公式将旋转电流转换成静止相电流：其中，iα表示经过Clark变换后静止坐标系下的α轴电流；iβ表示表示经过Clark变换后静止坐标系下的β轴电流；ia；ib；ic分别表示电机ABC相的瞬时相电流；获取电流反馈信号采用SVPWM算法实现电流环控制；通过电角度θ计算其正弦值sin和余弦值cos，实现Park反变换将静止相相电流转换成旋转相电流；根据旋转相电流计算电流向量的扇区从而计算出各个电流矢量所需作用的时间；更新PWM比较数据；恢复现场；所述SVPWM算法具体步骤如下：获取输出相电压Vs所在扇区；根据以下公式确定扇区：其中，Vs表示输出相电压；VsαVsβ分别表示在等效静止坐标系下α，β轴分量；按照以下公式分别进行计算：计算T₁，并装载比较寄存器；计算T₂，并装载比较寄存器；计算T0，并装载比较寄存器；T0＝T‑T1‑T2其中，T1，T2分别表示Us所在扇区的两基本开关矢量作用的时间；T0表示0矢量作用时间；Ts表示开关周期；Vdc表示直流母线电压；结束计算。