[发明专利]水泵用九相无刷直流电机调速系统及其并联式转速控制器

说明书

技术领域

本发明涉及电机转速控制领域，特别是涉及一种水泵用九相无刷直流电机调速系统及其并联式转速控制器。

背景技术

随着生产技术的迅速发展，无刷直流电机越来越多地应用到生产生活中来，而如今由于工业生产需求的不断提升，人们对无刷直流电机转速控制的控制效果提出了更高的要求。

目前，水泵用九相无刷直流电机调速系统采用的是普通PID控制器来对转速进行控制，具有结构简单、易于实现等优点。在转速控制过程中，不可避免的会产生一定的转矩脉动和一定的转速增高/降落，且根据不同的负载状态，会需要调速系统具有较好的转矩脉动抑制效果或较好的转速增高/降落优化效果。但是，由于普通PID控制是一种线性控制，而水泵用九相无刷直流电机调速系统为非线性系统，故普通PID控制对转矩脉动的抑制效果以及转速增高/降落的优化效果均较差。

因此，如何提供一种调整效果好的水泵用九相无刷直流电机调速系统及其并联式转速控制器是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水泵用九相无刷直流电机调速系统及其并联式转速控制器，能够根据负载需要来选择合适的控制方式来进行转速控制，提高了对转矩脉动的抑制效果以及对转速增高/降落的优化效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水泵用九相无刷直流电机的并联式转速控制器，包括第一加法器、模糊PID转速控制模块、分数阶PID转速控制模块、用于根据所述水泵用九相无刷直流电机的负载状态生成不同的指示信号的绝对值模块以及选择开关；其中：

所述第一加法器的正输入端为所述并联式转速控制器的给定转速输入端，所述第一加法器的负输入端为所述并联式转速控制器的实测转速输入端；所述第一加法器的输出端分别与所述模糊PID转速控制模块的输入端以及所述分数阶PID转速控制模块的输入端相连；

所述模糊PID转速控制模块的输出端与所述选择开关的第一动端相连，所述分数阶PID转速控制模块的输出端与所述选择开关的第二动端相连；

所述绝对值模块的输入端与所述水泵用九相无刷直流电机的负载模块相连，所述绝对值模块的输出端与所述选择开关的控制端相连；

所述水泵用九相无刷直流电机的并联式转速控制器还包括：

第一限幅模块，所述第一限幅模块的输入端与所述选择开关的不动端相连，所述第一限幅模块的输出端为所述并联式转速控制器的输出端；

所述选择开关用于在所述指示信号表示所述负载状态为有载时，控制所述模糊PID转速控制模块的输出端作为所述第一限幅模块的输入端，在所述指示信号表示所述负载状态为空载时，控制所述分数阶PID转速控制模块的输出端作为所述第一限幅模块的输入端；

所述模糊PID转速控制模块包括用于对比例参数、积分参数以及微分参数进行调整的模糊PID参数整定控制器、积分模块、第一微分模块、第一乘法器、第二乘法器、第三乘法器以及第二加法器，其中：

所述第一加法器的输出端分别与所述模糊PID参数整定控制器的输入端、所述第一乘法器的第二输入端、所述积分模块的输入端以及所述第一微分模块的输入端相连；

所述积分模块的输出端与所述第二乘法器的第二输入端相连，所述第一微分模块的输出端与所述第三乘法器的第二输入端相连；

所述模糊PID参数整定控制器的比例参数输出端与所述第一乘法器的第一输入端相连，所述模糊PID参数整定控制器的积分参数输出端与所述第二乘法器的第一输入端相连，所述模糊PID参数整定控制器的微分参数输出端与所述第三乘法器的第一输入端相连；

所述第一乘法器的输出端、所述第二乘法器的输出端以及所述第三乘法器的输出端分别与所述第二加法器的三个输入端对应相连；所述第二加法器的输出端为所述模糊PID转速控制模块的输出端；

所述模糊PID参数整定控制器包括第二微分模块、放大系数乘法器、微分放大系数乘法器、第二限幅模块、第三限幅模块、零点保持器、模糊逻辑控制器、初始比例参数控制模块、初始积分参数控制模块、初始微分参数控制模块、比例参数整定放大模块、积分参数整定放大模块、微分参数整定放大模块和三个第四加法器；