[发明专利]一种电机控制系统和方法

权利要求书

1.一种电机控制系统，包括利用位置控制器、速度控制器和电流控制器构成的三环控制电路，所述三环控制电路包括电流环控制电路、速度环控制电路和位置环控制电路，其特征在于，所述电机控制系统还包括：负载观测器；其中，

所述负载观测器的第一输入端用于接收所述电流环控制电路输出的电机电压值，所述负载观测器的第二输入端用于接收电机的电机角度信息；

所述负载观测器具体用于依据接收到的所述电机电压值和电机角度信息计算得到电机的电机负载转矩估计值和电机转速估计值；并将所述电机转速估计值通过所述负载观测器的第一输出端发送至所述速度环控制电路的输入端，经处理后的电机负载转矩估计值通过所述负载观测器的第二输出端发送至所述速度环控制电路的输出端；

其中，所述负载观测器用于依据接收到的所述电机电压值和电机角度信息计算得到电机的电机负载转矩估计值和电机转速估计值，包括：

利用公式计算得到电机的电机负载转矩估计值和电机转速估计值；

其中为所述电机转速估计值，为所述电机负载转矩估计值，θ为电机角度信息，u_q为q轴电流控制器输出的电机电压值，Ψ_f为永磁体励磁磁链，k_t为电机的力矩常数，k_t＝1.5p_nΨ_f，R为定子相电阻，p_n为电机的极对数，C₁、C₂、C₃为所述负载观测器的可调参数，C₁、C₂、C₃均为正数，J为电机转子转动惯量。

2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述电机控制系统还包括电机位置传感器，所述电机位置传感器用于检测所述电机的电机角度信息。

3.根据权利要求1或2所述的电机控制系统，其特征在于，处理所述电机负载转矩估计值具体为：将所述电机负载转矩估计值除以电机的力矩常数k_t。

4.一种电机控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的电机控制系统中，所述电机控制方法包括：

检测并获取电机控制系统中电机的电机角度信息以及电流环控制电路输出的电机电压值；

依据所述电机电压值和电机角度信息计算得到电机的电机负载转矩估计值和电机转速估计值；

将所述电机转速估计值反馈回所述电机控制系统中的速度环控制电路的输入端，将处理后的电机负载转矩估计值反馈回所述电机控制系统中的速度环控制电路的输出端，以使得所述电机控制系统依据所述电机转速估计值和处理后的电机负载转矩估计值进行自动调节；

其中，所述依据所述电机电压值和电机角度信息计算得到电机的电机负载转矩估计值和电机转速估计值，包括：

利用公式计算得到电机的电机负载转矩估计值和电机转速估计值；

其中为所述电机转速估计值，为所述电机负载转矩估计值，θ为电机角度信息，u_q为q轴电流控制器输出的电机电压值，Ψ_f为永磁体励磁磁链，k_t为电机的力矩常数，k_t＝1.5p_nΨ_f，R为定子相电阻，p_n为电机的极对数，C₁、C₂、C₃为所述负载观测器的可调参数，C₁、C₂、C₃均为正数，J为电机转子转动惯量。

5.根据权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于，所述处理后的电机负载转矩估计值为将所述电机负载转矩估计值除以电机的力矩常数k_t后得到的值。