[发明专利]直线开关磁阻电机控制系统及其控制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电机控制技术领域，特别地，涉及一种直线开关磁阻电机控制系统及其控制方法。

【背景技术】

随着智能和高集成控制芯片的快速发展，直线运动控制系统因其快速、高精度和可批量处理等性能在现代工业应用中大受欢迎。电机作为直线运动控制系统中不可缺少的动力设备，特别是直线开关磁阻电机的出现，除了具备启动转矩大、过载能力强和调速范围广等优点，在一些做直线运动的场合，更是具备独特的优势。同时，一系列网络控制系统(NCS)的出现，与传统的点对点的控制系统相比，具有低成本、减重、易安装和低维护等优点，使得NCS广泛应用于电网、无人车、飞机制造业、飞船和远程任务执行等工业领域。近些年来，研究人员在直线开关磁阻电机(LSRMs)的控制问题上做了很多研究。比如，集群控制系统中直线开关磁阻电机的分布协作运动追踪，基于非直线电感模型的双面直线开关磁阻电机的自适应控制器设计，在涡流影响下的具有铁损耗的直线开关磁阻电机的位置估计等等。

当前在直线开关磁阻电机上的研究主要集中在分布控制、自适应控制和位置估计，很少有研究网络控制系统以及它如何在直线开关磁阻电机中得到更好的应用。如中国发明专利申请(专利申请号：201510246003.8，发明名称：一种直线开关磁阻电机位置控制系统)公示的结构原理图中，用一个显示模块来对电机输出的位置和速度进行一个显示，微控制器里的参考信号都是提前预设好了的，但是没有引入网络控制系统，不能实现上位机对电机参数检测和控制调整。同时，还有一些基于网络的具有挑战性的问题并没有得到充分的研究，比如，电机模型的获得方法，由电机参数识别方法所造成的不可避免的电机参数误差，不同电机之间的协同工作，不同电机之间的嵌套问题等。

【发明内容】

针对现有方法的不足，本发明提出了一种至少可以改善电机之间协同工作问题的直线开关磁阻电机控制系统及其控制方法。

一种直线开关磁阻电机控制系统，其包括位置控制器、通信网络装置、驱动装置、磁阻电机装置、及传感装置，所述磁阻电机装置包括第一电机模块及第二电机模块，所述位置控制器用于发出第一控制信号至所述通信网络装置，以使得所述通信网络装置发出第二控制信号控制所述驱动装置发出驱动信号驱动所述磁阻电机装置从而控制所述磁阻电机装置的电机位置与速度，所述磁阻电机装置还经由所述传感装置、所述通信网络连接所述位置控制器以使得所述传感装置将电机位置与速度的侦测信号反馈至所述位置控制器，从而所述位置控制器依据所述电机的位置与速度调整其发出的第一控制信号，其中，所述通信网络装置还依据所述侦测信号计算所述两个磁电机模块经由所述传感装置到所述位置控制器的第一传输延迟并发出第一延迟信号以使所述位置控制器还依据所述第一延迟信号调整所述第一控制信号，所述通信网络装置还计算所述位置控制器到所述驱动装置的第二传输延迟、产生第二延迟信号并依据所述第一控制信号及所述第二延迟信号调整所述第二控制信号，以使得所述驱动装置调整其发出的驱动信号，进而使得所述磁阻电机装置的两个电机模块协同运动。

在一种实施方式中，所述驱动装置包括第一执行单元及第二执行单元，所述传感装置包括第一传感模块及第二传感模块，所述第一传感模块侦测所述第一电机模块的电机位置与速度并发出第一侦测信号，所述第二传感模块侦测所述第二电机模块的电机位置与速度并发出第二侦测信号，所述第一执行单元依据所述第二控制信号及所述第一侦测信号发出第一驱动信号到所述第一电机模块，所述第二执行单元依据所述第二控制信号、所述第一侦测信号及所述第二侦测信号发出第二驱动信号至所述第二电机模块。

在一种实施方式中，所述第一电机模块包括第一力电功能转换单元、第一电流控制回路及第一电机，所述第一力电功能转换单元接收所述第一驱动信号并输出第一电流控制指令，所述第一电流控制回路依据所述第一电流控制指令产生第一电流信号至所述第一电机以控制所述第一电机的位置与速度。

在一种实施方式中，：所述第二电机模块包括第二力电功能转换单元、第二电流控制回路及第二电机，所述第二力电功能转换单元接收所述第二驱动信号并输出第二电流控制指令，所述第二电流控制回路依据所述第二电流控制指令产生第二电流信号至所述第二电机以控制所述第二电机的位置与速度。