[发明专利]一种基于永磁无刷直流电机的电动自行车控制方法

摘要

本发明公开一种基于永磁无刷直流电机的电动自行车控制方法，该方法采用细分的转子位置信息直接启动电机，省去了传统控制从方波启动到正弦波启动的切换程序，控制方法包括转子区间计算模块、速度计算模块、角度细分模块、相位调整模块、速度控制模块、限流控制模块、波形调制模块、三相逆变器和电机启动模块；该方法提高了控制效率和系统性能，在电机运行时通过电机绕组的电流为正弦波形式，相比传统方波控制转矩脉动小，电机运行噪声低，可以延长电机使用寿命；相比传统的空间矢量控制，算法简单，容易实现，对微处理器的要求较低，具有很高的性价比。

主权项

一种基于永磁无刷直流电机的电动自行车控制方法，其特征在于，包括转子区间计算模块、速度计算模块、角度细分模块、相位调整模块、速度控制模块、限流控制模块、波形调制模块、三相逆变器和电机启动模块；所述转子区间计算模块输入端与电机输出端的三路霍尔传感器相连，输出端分别连接波形调制模块输入端、角度细分模块输入端和速度计算模块输入端；所述波形调制模块输出端连接三相逆变器输入端；所述速度计算模块输出端连接相位调整模块输入端和速度控制模块的输入端；相位调整模块输出端和角度细分模块输出端连接波形调制模块的输入端和电机启动模块的输入端；所述速度控制模块的输出端连接限流控制输入端，限流控制输出端连接波形调制模块输入端；所述三相逆变器一个输出端接入限流控制模块输入端，另一组输出端接入电机；该方法包括以下步骤：1）检测三路霍尔传感器信号得到电机转子位置所在区间和波形调制模块的周期；2）检测母线电流得到限流控制所需的实际电流值i；3）三路霍尔传感器信号经过转子区间计算出的数值，经过速度计算模块得到电机实际速度ω；4）实际速度ω经过速度环PI控制后，与实际电流i一同经过限流控制，得到波形调制模块的幅值；5）实际速度ω通过相位调整模块计算，三路霍尔传感器信号经过转子区间计算出的数值通过角度细分模块计算，共同得到波形调制模块的相位；6）波形调制模块依据调制原则，根据步骤1）得到的周期、步骤4）得到的幅值和步骤5）得到的相位，依据调制原则输出马鞍状的脉冲宽度调制电压，在电机正常启动之后，驱动永磁无刷直流电机运行。