[发明专利]一种混合式步进电机的高速高转矩实现方法

摘要

本发明提供一种混合式步进电机的高速高转矩实现方法，属于电机控制领域，通过闭环控制方式作为对30对极混合式步进电机的控制，该步进伺服系统不希望位置超调和振荡，以免造成位置精度下降。本发明的位置控制器一般采用比例调节器，将步进伺服校正成I型系统。在这种情况下，为保证控制精度，减小稳态运行时的偏差，本系统采用前馈复合控制器，补偿对速度控制的跟随误差。

主权项

一种混合式步进电机的高速高转矩实现方法，其特征在于： 包括如下步骤：步骤1：选取固定电机，系统初始化，依次读取对片内外预设置的存储参数；步骤2：编码器采集电机位置反馈值传给电角度计算器、速度计算器和P控制器，电角度计算器根据位置反馈值计算出电机当前的电角度并传给Park变换器和反Park变换器，速度计算器根据位置反馈值计算出速度反馈信息Spd_F并传给PI控制器Ⅰ；步骤3：P控制器把接收的位置反馈值Pos_F与预设置的参考位置Pos_R做差值后的结果是否大于用户所设定的最大值，当大于时，驱动器应停止工作，并输出报警信号，当不大于时，P控制器执行算出参考速度Spd_R并传给PI控制器Ⅰ；步骤4：PI控制器Ⅰ接收参考速度Spd_R与速度反馈信息Spd_F做差值得到速度控制误差；步骤5：根据速度控制误差判断电机速度是否大于用户设定的最大速度，当大于时，停止驱动器的工作，并输出报警信号，不大于时，执行PI控制器Ⅰ计算Q轴电流的控制电流参考值Iq_R并传给PI控制器Ⅱ；步骤6：Park变换器采集电机两相的的电流Ia_F和Ib_F，并根据电流Ia_F、电流Ib_F和电角度算出Q轴电流的控制电流值Iq_F，并把控制电流值Iq_F传给PI控制器Ⅱ和PI控制器Ⅲ；步骤7：PI控制器Ⅱ和PI控制器Ⅲ根据控制电流值Iq_F和控制电流参考值Iq_R通过d‑q轴变换分别算出控制电压Vq和控制电压Vd；步骤8：反Park变换器根据控制电压Vq、控制电压Vd和电角度算出双H桥逆变电路的控制电压Va和Vb；步骤9：双H桥逆变电路采用恒转矩控制方式控制电机根据转速输出最大力矩。