[发明专利]一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法。

背景技术

由于卫星受工作环境等因素的限制，卫星空调压缩机内的无刷直流电机需要采用无位置传感器的无刷直流电机，因此对于这种无刷直流电机而言，需要准确地检测电机的转子的位置才能保证准确的换向，从而实现对电机的控制。在通常情况下，电机的转子的位置信息需要通过滑模观测器测量反电动势信号间接得到。但是，电机在低速运行时，反电动势的信号非常微弱，导致难以通过滑模观测器准确得到转子的位置信息。

现有技术中，对于空调系统中的无刷直流电机在静止时通过高频电路输入高频信号的方法来确定转子的位置信息，但是由于卫星空调系统所处的特殊环境，输入的高频信号易受干扰，且高频信号电路也增加了成本。此外，该方法中当向电机中的定子加入电压后，由于磁场的作用使得转子的位置也会发生改变，产生测量误差，导致定位精度低，影响对电机的控制。

综上所述，如何提高对卫星空调系统的电机转子的定位精度是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，用于提高对卫星空调系统的电机转子的定位精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，用于所述电机处于低速运行环境中，包括：

在所述电机处于静止时，对所述电机的三相绕组通电流以使所述电机的转子在所述三相绕组的作用下达到平衡位置；

当达到所述平衡位置时，经过第一预设时间关断所述卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET；

当关断所述卫星空调系统中的场效应晶体管MOSFET时，经过第二预设时间，获取所述电机当前的转子的位置信息和转动方向信息；

根据所述位置信息和转动方向信息产生至少一个同步换向指令以使所述电机转子的位置信息和转动方向信息随所述同步换向指令改变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线电压信号和线电流信号计算出反电动势为止；

将所述反电动势的信息转换为电机的换向逻辑，并将电机的控制方式切换为滑模观测器控制方式。

优选地，所述根据所述位置信息和转动方向信息产生至少一个同步换向指令以使所述电机转子的位置信息和转动方向信息随所述同步换向指令改变，直到滑模观测器能够通过所述电机的线电压信号和线电流信号计算出反电动势为止具体为：

根据所述位置信息和转动方向信息产生一个同步换向指令；

采集所述电机的线电压信号和线电流信号；

判断滑模观测器是否能够通过当前线电压信号和线电流信号计算所述反电动势；

如果是，则停止同步换向指令的输出；

如果否，则继续输出下一个同步换向指令。

优选地，相邻两次的同步换向指令中的后一次同步换向指令的换向频率低于前一次同步换向指令的换向频率。

优选地，输出所述同步换向指令的次数为5次。

优选地，其特征在于，当输出5次同步换向指令时，对应的换向频率依次为：50HZ、40HZ、30HZ、20HZ、10HZ。

优选地，所述第一预设时间为200毫秒。

优选地，所述第二预设时间为10毫秒。

优选地，所述电流为1安培。

本发明提供的基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法，在电机低速运行阶段，通过对电机的三相绕组通电流使得电机的转子在三相绕组的作用下达到平衡位置。由于是对电机的三相绕组通电流，相对于对电机的两相绕组通电流而言，同样大小的电流所产生的定位力矩更大。此外，由于在达到平衡位置之后需要等待第一预设时间到来后才关闭MOSFET，且关闭MOSFET之后需要等待第二预设时间，因此能够消除转子在预定位置的左右震荡，提高了定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法的流程图；

图2为本发明提供的另一种基于滑模观测器的卫星空调系统的电机控制方法的流程图。

具体实施方式