[发明专利]双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法和系统

权利要求书

1.一种双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法，其特征在于：根据提前角区间内最大反馈电流与电流参考值的偏差来自适应调节下一个电周期的提前角度：当最大反馈电流小于电流参考值时，增大下一个电周期的提前角度；当最大反馈电流大于电流参考值时，减小下一个电周期的提前角度；提前角度的增量计算采用迭代算法，利用当前电周期的提前角度值，根据提前角区间内最大反馈电流与电流参考值的偏差，估算下一个电周期的提前角度值。

2.根据权利要求1所述双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法，其特征在于：提前角度的增量随着最大反馈电流与电流参考值的偏差值的增大而增大、减小而减小。

3.根据权利要求2所述双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法，其特征在于：分别对每个换相周期提供不同的提前角度，根据当前所处的换相周期轮换使用不同的提前角度作为当前时刻提前角度的取值。

4.根据权利要求3所述双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)检测三相电枢电流和电机转子位置；

(2)若转子位置处于提前角度区间内时，根据三相电枢电流计算提前角区间内反馈电流的最大值；

(3)若转子位置处于非提前角区间内，则根据转子位置所处的区间来选择待计算的自适应提前角度；若此时转子位置在[α+β,120°]内，则计算第1个换相区间所用的提前角度α₁；若转子位置在[120°+α+β,240°]内，则计算第2个换相区间的提前角度α₂；若转子位置在[240°+α+β,360°)内，则计算第3个换相区间的提前角度α₃；其中，α为自适应控制的提前角度，β为恒定的小角度值，α+β为逆变器下管开通或关断时相对标准换相点的提前角度；

(4)当步骤(3)计算值α_j处于预设的提前角度范围[0,α_max]时，则将步骤(3)的计算值α_j作为提前角度的取值，否则取邻近的临界值作为提前角度的取值；其中，α_max为预设的提前角度最大值，j＝1,2,3。

5.根据权利要求4所述双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法，其特征在于，在步骤(3)中，若mod(θ,120°)∈[α+β,120°)，则说明转子位置处于非提前角区间内，其中，θ为转子位置，mod()表示相除取余运算。

6.根据权利要求4所述双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法，其特征在于，在步骤(3)中，α_j的计算公式如下：

α_j(m+1)＝α_j(m)+K[i^*-i_bk.max(m)]

上式中，α_j(m)与α_j(m+1)分别为第m次和第m+1次迭代得到的α_j值，i_bk.max(m)为反馈电流的最大值，i^*为电流参考值，K为迭代算法中累加项的系数，j＝1,2,3。

7.根据权利要求4所述双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制方法，其特征在于，在步骤(4)中，当步骤(3)计算值α_j超出预设的提前角度范围[0,α_max]时，若α_j<0，则令提前角度值为0，否则令提前角度值为α_max。

8.一种双凸极电机驱动系统的提前角度自适应控制系统，其特征在于：包括转速控制器、电流控制器、换相逻辑操作模块、功率管驱动电路、PWM逆变器、提前角度自适应控制器、反馈电流计算模块、旋转变压器和位置解码器；转速控制器的输出作为电枢电流参考值；电流控制器根据当前反馈电流与电枢电流参考值的偏差，得到电流斩波信号；换相逻辑操作模块根据提前角度的取值及角度控制策略的换相逻辑，将电流斩波信号和换相逻辑进行逻辑与操作，得到功率管的通断控制信号；功率管驱动电路根据功率管的通断控制信号输出PWM逆变器中功率管的驱动信号；提前角度自适应控制器利用当前电周期的提前角度，根据提前角度区间内反馈电流最大值与电枢电流参考值的偏差值，迭代计算下一个电周期的提前角度；反馈电流计算模块根据三相电枢电流值计算当前反馈电流；旋转变压器检测转子位置信息，位置解码器将旋转变压器检测到的模拟量转换为数字量，并得到转子转速，将测量得到的转子转速与期望转速的偏差值作为转速控制器的输入。