[发明专利]一种无刷直流电机抗饱和自适应相位补偿方法及控制装置

说明书

本发明公开了一种无刷直流电机抗饱和自适应相位补偿控制装置和方法，其中，该装置包括驱动电路、电源电路、接口电路和控制电路，控制电路连接在接口电路与驱动电路之间，当进行相位角补偿时，根据速度控制电路的输出电压与一预先设置的参考电压计算第一补偿相位角θ_c1(k)，并在第一补偿相位角θ_c1(k)大于一预先设置的最大补偿相位角θ_cmax时，利用第一公式计算第二补偿相位角θ_c2(k)：第一公式：θ_c2(k)＝θ_c1(k)+K_i·(θ_cmax—θ_c1(k))；其中，K_i为积分系数，i、k均为自然数；当第二补偿相位角θ_c2(k)不大于最大补偿相位角θ_cmax时，根据第二补偿相位角θ_c2(k)调整驱动电路以驱动无刷直流电机工作。通过本发明，能够自适应调整补偿相位角以避免补偿相位角饱和，从而改善电机的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种电子控制装置及方法，尤其涉及一种无刷直流电机抗饱和的自适应相位补偿方法及控制装置。

背景技术

目前，无刷直流电机控制中，在负载发生变化时，电机转速会随着负载变化而被动调节。反电动势会随电机速度升高而增加，从而导致电流换相滞后，输出转矩严重下降且转矩脉动变大，使得电机速度波动变大。

现有的相位补偿控制方法，一般采用普通比例积分调节器来控制相位补偿角度，当积分环节达到饱和时，补偿相位角已达到最大值，失去调节能力，使相位角补偿控制环节失效，导致输出不可控，且积分环节易引起转矩和速度的波动。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种无刷直流电机抗饱和自适应相位补偿方法及控制装置，能够自适应调整补偿相位角以避免补偿相位角饱和，从而改善电机的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无刷直流电机抗饱和自适应相位补偿控制装置，与一无刷直流电机连接，所述控制装置包括驱动电路和电源电路，还包括：接口电路，与一用于设置所述无刷直流电机的工作状态的速度控制电路连接；控制电路，连接在所述接口电路与所述驱动电路之间，用于：在进行相位角补偿时，根据所述速度控制电路的输出电压与一预先设置的参考电压计算第一补偿相位角θ_c1(k)，并在所述第一补偿相位角θ_c1(k)大于一预先设置的最大补偿相位角θ_cmax时，利用第一公式计算第二补偿相位角θ_c2(k)：第一公式：θ_c2(k)＝θ_c1(k)+K_i·(θ_cmax—θ_c1(k))；其中，K_i为积分系数，i、k均为自然数；当所述第二补偿相位角θ_c2(k)不大于所述最大补偿相位角θ_cmax时，根据所述第二补偿相位角θ_c2(k)调整所述驱动电路以驱动所述无刷直流电机工作。

其中，所述控制电路包括：比例计算单元，用于在进行相位角补偿时利用第二公式计算所述第一补偿相位角θ_c1(k)：第二公式：θ_c1(k)＝K_p·(Vout(k)—Vref)；其中，K_p为比例系数，p为自然数；Vout(k)为所述速度控制电路的输出电压，Vref为所述参考电压；积分计算单元，用于在所述第一补偿相位角θ_c1(k)大于所述最大补偿相位角θ_cmax时，利用所述第一公式计算所述第二补偿相位角θ_c2(k)。