[发明专利]永磁无刷直流电机低转矩脉动霍尔容错控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁无刷直流电机低转矩脉动霍尔容错控制方法，该方法通过矢量分析和坐标变换方法，将abc坐标系下的无刷直流电机参数转化为αβ坐标系参数，得到包含电机参数的αβ坐标系下的电气方程式；获得关于电流矢量i和反电动势矢量e以及转子转速ωm的瞬时转矩方程；获得合成电流矢量ip的运动轨迹；产生脉宽调制信号PWM，控制电机按要求运行；采用矢量追踪观测器将霍尔位置传感器的离散转子信息，通过估计得到连续的转子位置信息；利用傅里叶级数分析工具对正常和故障状态下霍尔信号进行分解和解耦，利用lookup table存储谐波解耦波形，利用矢量追踪观测器通过基波信号反馈和谐波信号反馈完成估计以及补偿。

主权项

1.永磁无刷直流电机低转矩脉动霍尔容错控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：通过矢量分析和坐标变换方法，将abc坐标系下的永磁无刷直流电机参数转化为αβ坐标系参数，以得到包含永磁无刷直流电机参数的αβ坐标系下的电气方程式，其中，所述abc坐标系为三维静止空间坐标系，所述αβ坐标系为二维静止坐标系，所述永磁无刷直流电机参数包括相电流、电压以及相反电动势；在αβ坐标系下，根据理想方波电流驱动下的永磁无刷直流电机性能方程，得到关于电流矢量i和反电动势矢量e以及转子转速ωm的瞬时转矩方程；在αβ坐标系下，根据相位限制条件和幅值限制条件，得到合成电流矢量ip在αβ坐标系下的α、β分量，以获得所述合成电流矢量ip的运动轨迹，其中，所述合成电流矢量ip在任意转速下均使得所述瞬时转矩方程中的永磁无刷直流电机转矩为恒值；根据坐标变换得出所述合成电流矢量在dq坐标系下的参考分量I_d,ref、I_q,ref，通过将参考分量I_d,ref、I_q,ref分别与电流传感器检测到的实际相电流转化的反馈电流I_d,fb、I_q,fb相比较以得到误差，将该误差经PI控制器后得到SVPWM的输入V_d,ref、V_q,ref，以产生脉宽调制信号PWM，控制所述永磁无刷直流电机按要求运行；采用矢量追踪观测器将霍尔位置传感器的离散转子信息，通过估计得到连续的转子位置信息；利用傅里叶级数分析工具对正常和故障状态下霍尔信号进行分解和解耦，利用lookup table存储谐波解耦波形，利用矢量追踪观测器通过基波信号反馈和谐波信号反馈完成故障估计以及补偿。