[发明专利]一种永磁直线电机低速无位置传感器控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁直线电机低速无位置传感器控制方法。该方法在两相旋转坐标系下注入高频脉振方波电压信号，并在两相静止坐标系下通过带通滤波器滤波得到包含电机位置信息的高频电流分量；之后提取高频电流分量的包络线作为速度观测器的输入，得到电机的估算速度；同时将速度观测器的输出作为位置锁相环的输入，计算得到估算位置；然后利用估算速度和估算位置实现电机的双闭环矢量控制。本发明所设计的速度观测器对电机凸极性依赖小，适用于凸极性不明显的表贴式永磁直线电机。同时本发明将速度和位置角分开估算，提高了估算精度，也提高了控制系统的抗干扰能力，确保了电机在低速时的稳定运行。

主权项

1.一种永磁直线电机低速无位置传感器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将给定速度ν^*与估算速度做差送入PI控制器得到q轴给定电流d轴给定电流为0；d轴给定电流和q轴给定电流分别与d轴反馈电流i_d和q轴反馈电流i_q做差，经过PI控制器得到直轴电压u_d和交轴电压u_q；S2，将高频方波信号U_h(t)＝(‑1)ⁿV_h叠加到直轴电压u_d上得到u′_d；利用估算得到的位置角对u′_d和u_q作旋转正交‑静止两相变换得到α‑β坐标系下电压u_α和u_β；S3，将uα和uβ作为空间矢量脉宽调制SVPWM模块的输入，得到六路PWM脉冲信号，驱动三相逆变器的功率开关管工作；S4，检测电机的三相电流ia、ib和ic，作三相‑两相变换得到α‑β坐标系下的电流分量iα和iβ；使用低通滤波器滤除iα和iβ中的高频电流分量并作静止两相‑旋转正交变换，得到d‑q坐标系下电流分量id和iq；S5，将i_α和i_β作为带通滤波器的输入，得到该电流的高频分量i_αh和i_βh，然后提取i_αh和i_βh的包络线，得到包含位置信息的分量和S6，将和作为速度观测器的输入，得到速度观测器输出电流和以及估算速度S7，将和作为位置锁相环的输入，得到估算位置角S8，利用估算得到的位置角和速度实现电机的双闭环稳定控制。