[发明专利]无位置传感器直流无刷电机双闭环调速控制方法

权利要求书

1.一种无位置传感器直流无刷电机双闭环调速控制方法，是用于直流无刷电机调速控制器的控制方法，所述的直流无刷电机调速控制器，包括有桥式整流滤波电路（1），通过传感器与所述的桥式整流滤波电路（1）相连的由依次连接的构成控制板的中央处理器芯片控制板（3）、构成调理板的信号调理电路（4）和构成驱动板的三相逆变桥模块（2）构成的用于驱动直流无刷电机（5）的直流无刷调整控制器，以及向中央处理器芯片控制板（3）和信号调理电路（4）提供电源的供电电源（6），所述的传感器是分别连接中央处理器芯片控制板（3）的电流传感器（7）和电压传感器（8），所述的中央处理器芯片控制板（3）包括有中央处理器芯片（31），分别连接中央处理器芯片（31）的信号输入端的光耦隔离电路（32）、硬件过流保护电路（33）、调整电路（34）和通过AD采样电路（39）连接三相逆变桥模块（2）输出的三相驱动电压的磁耦隔离电路（30），分别连接中央处理器芯片（31）的信号输出端的电平转换电路（36）、JTAG仿真接口（38）和按键与LED电路（37），所述的电平转换电路（36）的输出连接信号调理电路（4），所述的中央处理器芯片（31）的电源输入端通过主控电源（35）连接供电电源（6），所述的中央处理器芯片（31）的信号输入端还连接直流无刷电机（5）的输出的三相霍尔信号，以及连接信号调理电路（4）输出的USO、VSO和WSO信号，其特征在于，所述的控制方法包括如下步骤：

1）对各功能模块和外设进行初始化，包括系统初始化、外部设备初始化以及中断服务初始化；

2）开AD中断及保护中断；

3）检测电机启动按键，并判断是否启动电机，是启动进入下一步骤，否则继续进行该步骤；

4）启动电压检测，并判断主电路电压是否大于启动电压，是则进入下一步骤，否则返回步骤3）；

5）进入电机启动子程序，开始运转电机；

6）进入双闭环调速子程序，根据电压值对电机的转速和电流进行调整；

7）检测电机制动按键，判断按键是否按下，是则进入电机制动子程序，否则返回步骤3）。

2.根据权利要求1所述的无位置传感器直流无刷电机双闭环调速控制方法，其特征在于，所述的电机启动子程序，当电机启动后完成如下步骤：

1）设置脉冲宽度调制，初始化占空比；

2）开CAP捕获中断；

3）进行转子预定位；

4）进行转子二次定位；

5）判断转子定位是否结束，是则进入下一步骤，否则返回步骤4）；

6）换相，并设定换相标志；

7）配置第一定时器的周期值，并开第一定时器的周期中断；

8）进行电流检测后，进行电流闭环PI控制；

9）判断转速n是否大于切换转速，是则返回主控制程序，否则返回步骤8）。

3.根据权利要求2所述的无位置传感器直流无刷电机双闭环调速控制方法，其特征在于，所述的CAP捕获中断包括如下步骤：

1）条开第二定时器，进行过零信号滤波；

2）判断是否为虚假过零，是则进入步骤8）；否则读取CAP寄存器计算转速；

3）判断电机是否在启动阶段，是则进入步骤8）；否则对计算机硬件进行滤波延时；

4）读取第二定时器的值；

5）计算换延时时间；

计算方法为：参见反电势过零比较电路，串联的电阻构成RC滤波，RC滤波滞后换相角度为α，换相延时电角度为30-α，则换相延时时间为

其中t为换相延时时间，p为电机极对数,ω_r为电机的机械角速度（rad/s）；

6）配置CPU定时器，启动该定时器，并开中断；

7）根据CAP端口高低电平赋换相标志；

8）则清CAP中断标志，打开全局中断，然后返回电机启动子程序。