[发明专利]一种混合式步进电机的参数辨识方法

权利要求书

1.一种混合式步进电机的参数辨识方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：对混合式步进电机内部电路进行分析画出混合式步进电机其中一相的等效电路，等效电路包括电阻R和电感L，电阻R和电感L串联连接，该相定义为A相；

MOS管V1和MOS管V2为单相H桥逆变电路的上桥臂开关管，D1和D2为分别与所述MOS管V1和MOS管V2并联的续流二极管，MOS管V3和MOS管V4为所述单相H桥逆变电路的下桥臂开关管，D3和D4为分别与所述MOS管V3和MOS管V4并联的的续流二极管，PWM1和分别是控制所述单相H桥逆变电路一侧桥臂中MOS管V1和MOS管V3的信号，PWM2和是分别是控制所述单相H桥逆变电路的另一桥臂中MOS管V2和MOS管V4的信号；所述电阻R和电感L串联后连接在所述单相H桥逆变电路的两个桥臂上；

步骤2：在t0时刻，通过逆变电路，给以缓慢的上升电流到Ib，再通以稳定的电流Ib流过A相，电流Ib由V1流入A相再流入MOS管V4最后接地，其中Ib为给定输入电流；

步骤3：当给定电流为Ib时，同时测出A相回路的电势Ub；其中，Ub为A相两端的电势与MOS管V1和V4固定压降的和；

步骤4：在t1时刻，通过PWM控制方式，MOS管V1、V2关闭，MOS管V3、V4导通；检测线圈上电流的衰减情况，这时线圈上的电流会按指数衰减，电流回路由A相后进入MOS管V4后流入到二极管D3，二极管D3的输出端与A相对接；

步骤5：在t2时刻，检测到线圈上电流衰减为Ia时，再通过PWM逻辑，打开MOS管V1、V4形成新的回路，维持该回路电流大小稳定为Ia，这时回路电流由V1流经A相后，进入MOS管V4后到地；

步骤6：给定A相回路电流为Ia时，再次测出A相回路的电势为Ua；其中，Ua为A相两端的电势与MOS管V1和V4固定压降的和；

步骤7：根据步骤3和步骤6从而可以算出A相的电阻R：

其中，R为A相的电阻R电阻值；

步骤8：根据步骤4中，二极管D3的输出端与A相对接并接地后，从而可以得到回路的电压公式：

U_L+U_R+U_D＝0 (8)

其中，U_L为电感两端的电压，U_R为电阻R两端的电压；U_D为二极管D3的导通压降；

从而根据公式(8)可以算出电感L的电感值；

具体算出电感L的电感值的过程为，在D3的输出端与A相对接并接地后整个回路的电流为i_L，从而可以得到电阻R的电压为：

U_R＝Ri_L (9)

电感L两端的电压为：

其中，i_L为闭合回路后A相内流经的电流大小；

对i_L进行求通解可得：

其中，A为积分常数；即电流i_L是按指数变化的；

从而根据公式(7)(8)(9)(10)(11)从而可得方程组：

根据公式(12)从而可以得到：

再根据(12)(13)可以得到：

从而根据(14)可以算出电感L的电感值：

从而完成混合式步进电机的参数辨识；

所述参数辨识方法是在通电流时通过A相对齐后再对相关参数进行求解的。