[发明专利]一种直流无刷电机电枢等效电阻电感测量方法

摘要

本发明公开了一种直流无刷电机电枢等效电阻电感测量方法，包括有电机驱动电路、无刷直流电机、阻容网络和频率特性分析仪，电机驱动电路外接阻容网络，电流控制器由外接阻容网络不同的电阻电容元件组合方式设计，采用频率分析仪对电机电流闭环频率特性测试，绘制频率特性曲线，根据实测电流闭环频率特性曲线进行数学拟合，将拟合后的数学表达式与理论分析所得进行比较，间接测量电机电枢的等效电阻和等效电感，电机电枢等效电阻和电感间接测量即可对电机电流环进行频域设计。本发明可实现无刷直流电机电流环的精确设计、实现电机直驱扫描镜的高精度控制，削弱电机反电动势对电流环的不利影响，以及提高电流环的控制闭环带宽。

主权项

1.一种直流无刷电机电枢等效电阻电感测量方法，其特征在于，该测量方法基于一测量系统实现，所述测量系统包括有电机驱动电路(1)、无刷直流电机(3)、阻容网络(4)和频率特性分析仪(5)，所述方法包括有如下步骤：/n步骤S1，将所述电机驱动电路(1)和无刷直流电机(3)建立连接，进而搭建电机驱动回路；/n步骤S2，将所述阻容网络(4)搭接于所述电机驱动电路(1)中电流误差闭环放大器的两端，通过对所述阻容网络(4)中不同阻容元件的搭配，得到不同的电流环控制器形式；/n步骤S3，已知所述电机驱动电路(1)内部电流输入放大器集成有电阻，将所述阻容网络(4)选择为单电阻，根据该单电阻阻值与内部电流输入放大器集成电阻阻值的比值，得到电流环控制器的比例增益；/n步骤S4，已知所述无刷直流电机(3)等效电阻和等效电感的数学模型为一阶惯性系统，则当电流环控制器为比例环节时，推导得出闭环控制系统的理论数学模型表达式；/n步骤S5，将所述频率特性分析仪(5)的扫频信号施加于所述电机驱动电路(1)的电流给定端，并由所述频率特性分析仪(5)实时采集所述电机驱动电路(1)的电流监测端信号；/n步骤S6，将所述电机驱动电路(1)的电流监测端信号与所述频率特性分析仪(5)的扫频信号进行比较分析，藉由所述频率特性分析仪(5)的分析测试功能，得到所述无刷直流电机(3)的电流闭环频率特性曲线；/n步骤S7，对所述电流闭环频率特性曲线进行数学拟合，得到电流闭环控制系统实测曲线的数学表达式，并将拟合曲线与实测曲线进行对比仿真分析；/n步骤S8，将实测曲线的数学表达式与所述理论数学模型相比较，计算得出所述无刷直流电机(3)等效电阻和等效电感的取值；/n步骤S9，将所述阻容网络(4)设置为电阻与电容相串联的形式，得出电流环控制器在频域的数学模型为比例积分环节；/n步骤S10，重复执行步骤S4，当电流环控制器为比例积分控制器时，推导电流闭环控制系统的理论数学模型表达式；/n步骤S11，重复步骤S5至步骤S8，再次得出所述无刷直流电机(3)等效电阻和等效电感的取值；/n步骤S12，利用频率特性仿真软件，将实测曲线和理论仿真曲线进行对比，比较得出实测值与理论值的差别；/n步骤S13，将两次测试得出的等效电感和等效电阻的取值进行对比，验证所述电流环控制器分别设计为比例环节和比例积分环节时，对所述等效电阻和等效电感的测试准确度。/n