[发明专利]一种无刷直流电机最小二乘分类调速方法

权利要求书

1.一种无刷直流电机最小二乘分类调速方法，其特征在于，包括：

步骤S1：采集离线训练数据，利用安装有位置传感器的同种电机，检测电机转子位置并调速，同时检测反电动势信号；

步骤S2：以反电动势信号为输入，过零点信号为输出，进行最小二乘分类器的离线训练；

步骤S3：利用采样电路对无位置传感器的无刷直流电机控制系统的反电动势数据进行采样，利用训练好的最小二乘分类器对在线反电动势数据进行分类，获得过零点时刻，从而计算电机转速和换相信号，实现换相，将电机转速反馈到无刷直流电机控制系统的PID控制器中计算控制量，实现调速；

所述步骤S2具体为：

离线训练最小二乘分类器，保留p拍的反电动势信号{e(k-1),…,e(k-p)}在时间轴上显示出来，每个周期都只有一个过零点，标记出过零点，过零点样本的输出为y(k)=1，非过零点样本的输出为y(k)=0；p拍的反电动势输入信号{e(k),…,e(k-p+1)}和p拍的输出信号{y(k),…,y(k-p+1)}作为训练样本，求解特征向量x(k)为：x(k)=P(y(k-1),...,y(k-n),e(k),...,e(k-n))，其中e(k),…,e(k-n)和y(k),…,y(k-n)分别为分类器第k时刻的输入和输出，n表示输入和输出的拍数；基于最小二乘法构建最小二乘分类器；

所述步骤S3中获得过零点时刻的具体方法包括：

采用三段式启动法启动电机，分为转子预定位、升频升压同步运行、切换自同步运行三个阶段，启动完成后不断检测到稳定的反电动势；

在无刷直流电机驱动系统中，使用训练好的最小二乘分类器来检测过零点，假设输入为{e(k),…,e(k-n+1)},使用最小二乘分类器的判定函数表示为：g(x)=ω·x(k)；若g(x)>=0,则y(k)=1；若g(x)<0,则y(k)=0；ω为最小二乘分类器的权值，e(k)为反电动势，y(k)为分类器输出，即过零点信号；

在无刷直流电机调速阶段连续采集反电动势数据，输入到最小二乘分类器中，获得过零点时刻。