[发明专利]一种多路输出的磁轴承开关功放数字单周期控制方法

摘要

本发明公开了一种多路输出的磁轴承开关功放数字单周期控制方法。该方法固定公共桥臂功率器件占空比，只需采样母线电压，N路电感电流以及N路给定电流信号，就可通过数字控制器分别计算得出N个负载桥臂的功率器件的PWM控制信号。采用这种数字单周控制方法，无需对公共桥臂进行单独控制，能有效的简化开关功放的数字控制结构，占用DSP芯片资源少，提高实时计算能力，并且任意时刻，能够同时满足N路输出电流不同极性的电流变化，实现N路输出电流的完全解耦控制，控制精度高，动态响应好，运算速度快，实现简单，具有较大的经济价值和实用价值。

主权项

1.一种多路输出的磁轴承开关功放数字单周期控制方法，其特征在于：该方法适用于任何N+1桥臂N路输出的磁轴承开关功率放大器，N为大于等于2的自然数，包括如下步骤：第一步：将N+1桥臂N路输出开关功率放大器输出的N路电感电流：第1电感电流、第2电感电流、…、第N电感电流分别采样调理后转换为N路模拟信号：第1模拟信号、第2模拟信号、…、第N模拟信号，再将N路模拟信号分别经模数转换转变为N路数字信号：第1数字信号、第2数字信号、…、第N数字信号；第二步：将给定的N路电流:第1给定电流、第2给定电流、…、第N给定电流分别经采样调理后转换为N路模拟给定信号：第1给定模拟信号、第2给定模拟信号、…、第N给定模拟信号，再将N路给定模拟信号分别经模数转换转变为N路给定数字信号：第1给定数字信号、第2给定数字信号、…、第N给定数字信号；第三步：将N+1桥臂N路输出开关功率放大器的直流母线电压经采样调理后转换为直流母线电压模拟信号，再将直流母线模拟信号经过模数转换转变为直流母线电压数字信号；第四步：确定公共桥臂的上管占空比与下管占空比的取值，公共桥臂的上管占空比与下管占空比为互补信号，均为固定值，取值范围是大于等于0，小于等于1；第五步：将第一步所述N路数字信号、第二步所述N路给定数字信号以及第三步所述直流母线电压数字信号经单周期核心算法得到N+1桥臂N路输出开关功率放大器的N路负载桥臂的上管占空比信号：第1上管占空比信号、第2上管占空比信号、…、第N上管占空比信号，以及分别与之互补的下管占空比信号：第1下管占空比信号、第2下管占空比信号、…、第N下管占空比信号，所述单周期核心算法计算公式为：第六步： 将第五步所述N路负载桥臂上管占空比信号与下管占空比信号以及第四步所述公共桥臂上管占空比信号与下管占空比信号经DSP控制器输出脉宽调制信号至驱动电路控制N+1桥臂N路输出开关功率放大器开关管的通断，调节开关功放的电流输出。