專利名稱：直接轉矩無刷直流伺服控制系統及其工作方法
技術領域：
本發明涉及自動控制領域，特別涉及一種直接轉矩無刷直流伺服控制系統及其工作方法。
背景技術：
過去的屏蔽門系統多采用單片機通過減速器驅動直流有刷電機構成。這種控制方式損耗較大，控制精度不高且壽命不長。無刷直流電機是一種無換向器的元件，可以有效地克服有刷直流電機由于換向火花所引起的轉矩波動與電磁干擾等問題，且易于控制，特別是在配合了PWM驅動技術后，使得無刷直流電機在控制上能達到較高精度。用無刷直流電機實現屏蔽門機的直接驅動，不僅使屏蔽門裝置機械結構簡化，還使制造成本下降，而且安裝調試方便，故障率低。因此，無刷直流電機在屏蔽控制系統中得到廣泛地應用。
但無刷直流電機也存在一些問題，其中最主要的問題就是存在轉矩脈動，使得無刷直流電機在交流伺服系統中的應用受到了限制。由于轉矩存在尤其是在直接驅動應用的場合，由于沒有減速裝置，轉矩脈動在動態情況下，會通過轉子傳遞到負載上，引起預料不到的速度脈動，從而通過電機底座產生振動、諧振、噪聲等問題。長時間工作下去會對屏蔽門的壽命產生不良影響。目前只能是在原有結構上提出了一些削弱、補償的方法，未能從根本上消除轉矩脈動所產生的問題。
直接轉矩控制技術(簡稱DTC)是繼矢量控制之后又一高性能的交流變頻調速技術。其摒棄了矢量控制中解耦的控制思想，去掉了脈寬調制器PWM和電流反饋環節、直接控制電機的磁鏈和轉矩以獲得快速的轉矩響應以及優良的控制性能。
直接轉矩控制系統的基本原理是德國的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi教授分別于1986年提出來的，是繼矢量控制之后的又一重大發現。
直接轉矩控制技術采用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標系計算與控制交流電動機的轉矩，采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調節(控制)產生脈寬調制(PWM)信號，直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制，以獲得轉矩的高動態性能。它省掉了復雜的矢量變換與電動機數學模型的簡化處理。它的控制思想新穎，控制手段直接，信號處理的物理概念明確，該控制系統的轉矩響應迅速，是一種具有高靜動態性能的交流調速方法。
中國專利申請200410065332.4公開了一種涉及無位置傳感器技術的無刷直流電機基波法直接轉矩控制系統，包括無刷直流電機，功率變換器，變換器控制信號，基于數字控制信號處理器的控制系統，模數轉換器A/D及電流、電壓傳感器。該裝置根據檢測到的電流、電壓信號，由其中的數字信號處理器計算出電機的磁鏈和轉矩，將其與給定基波磁鏈、給定轉矩相比較，由比較結果和磁鏈所在的空間位置，直接選用最優的空間電壓矢量通過功率變換器作用于無刷直流電機，達到調速的目的。
中國專利申請02148650.6公開了一種空間矢量調制的感應電動機變結構轉矩直接控制方法，其根據定子磁鏈幅值和轉矩各自誤差的大小通過變結構磁鏈和轉矩控制器去計算出控制這些誤差收斂的定子電壓矢量，再以空間矢量調制方式生成電壓逆變器的開關控制信號以控制感應電動機轉矩的方法。
上述現有技術的不足之處在于根據直接轉矩控制原理，圖6(a)為現有技術中的轉矩滯環比較控制波形圖，T*e為系統輸入的轉矩的滯環比較的理想值，采用轉矩滯環比較閾值即ΔTe來調節轉矩。圖6(b)為現有技術中的轉矩滯環控制單元的輸出波形圖，其中，磁通滯環比較控制器的輸出波形即控制變量的正向調節時間t1和負向調節時間t2，是由系統輸入的轉矩值Te決定的。在系統輸入頻率較高，頻繁變換時，t1，t2是無法控制的，是不均勻的，即開關頻率不固定、對濾波不利。這也是影響現有技術的轉矩控制效果的直接原因。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用于消除無刷直流電機使用過程中的轉矩脈動且轉矩控制效果較好、響應較快的直接轉矩無刷直流伺服控制系統及其工作方法。
為解決上述技術問題，本發明的直接轉矩無刷直流伺服控制系統，包括坐標變換單元用于將檢測得的電機的電流信號、電壓信號分別從abc坐標系變換到αβ定子坐標軸系，以輸出定子電流信號和定子電壓信號；磁鏈計算單元用于根據來自坐標變換單元的定子電流信號計算出電機的定子磁鏈Ψs；同時根據來自坐標變換單元的定子電流信號和定子電壓信號計算出定子磁鏈Ψs的幅值|Ψs|及定子磁鏈Ψs的分量Ψα和Ψβ；然后，根據來自坐標變換單元的定子電流信號、所述Ψα和Ψβ計算出定子磁鏈Ψs與abc坐標系的a軸之間的夾角θ；轉矩計算單元用于根據所述定子電流信號和來自磁鏈計算單元的所述Ψα和Ψβ計算出電機的定子轉矩Te；磁鏈及轉矩滯環控制單元用于將來自磁鏈計算單元的定子磁鏈Ψs和來自轉矩計算單元的定子轉矩Te分別與參考值Ψs*和T*e相比較，并根據比較結果輸出相應的頻率為4-8kHz的磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ；開關表用于根據來自磁鏈及轉矩滯環控制單元的磁鏈調節信號τ、轉矩調節信號Φ和來自磁鏈計算單元的定子磁鏈Ψs及夾角θ，確定一個對應的電壓空間矢量輸出；逆變器單元用于根據來自開關表的所述電壓空間矢量控制逆變器，以使逆變器控制電機的轉矩保持穩定。
上述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的工作方法，包括如下步驟A、坐標變換單元檢測電機的電流信號、電壓信號，后將該電流信號和電壓信號從abc坐標系變換到αβ定子坐標軸系，以輸出定子電流信號iα和iβ、定子電壓信號uα和uβ至磁鏈計算單元；B、磁鏈計算單元根據所述定子電流信號iα和iβ計算出電機的定子磁鏈Ψs；同時根據所述電流信號iα和iβ和定子電壓信號uα和uβ計算出定子磁鏈Ψs的幅值|Ψs|及定子磁鏈Ψs的分量Ψα和Ψβ；然后，根據所述iα和iβ、所述Ψα和Ψβ計算出定子磁鏈Ψs與abc坐標系的a軸之間的夾角θ；C、轉矩計算單元根據所述定子電流信號iα和iβ和來自磁鏈計算單元的所述Ψα和Ψβ計算出電機的定子轉矩Te；D、磁鏈及轉矩滯環控制單元將來自磁鏈計算單元的定子磁鏈Ψs和來自轉矩計算單元的定子轉矩Te分別與參考值Ψs*和T*e相比較，并根據比較結果輸出相應的磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ；磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ均為高頻方波信號；
E、開關表根據來自磁鏈及轉矩滯環控制單元的磁鏈調節信號τ、轉矩調節信號Φ和來自磁鏈計算單元的定子磁鏈Ψs及夾角θ，得出一相應的電壓矢量Sabc，并輸出一相應的高頻開關信號；F、逆變器單元根據來自開關表的所述高頻開關信號控制逆變器，以使逆變器控制電機的轉矩保持穩定。
本發明具有積極的效果(1)本發明方案中，磁鏈及轉矩滯環控制單元將來自磁鏈計算單元的定子磁鏈Ψs和來自轉矩計算單元的定子轉矩Te分別與參考值Ψs*和T*e相比較，并根據比較結果輸出相應的頻率為4-8kHz的磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ；相對于現有技術，大大提高了輸入開關表的控制信號的頻率，從而提高了逆變器控制電機的轉矩的能力。采用的直接轉矩控制不含電流控制環，不考慮定子電流的波形，而是根據測得的轉矩與參考轉矩進行比較，并根據這個比較結果直接控制電機的輸出轉矩，因而對轉矩的控制效果好，響應快，從而解決了無刷直流電機的轉矩脈動的問題。(2)本發明通過提高逆變器開關頻率來削減轉矩脈動。在數字化的直接轉矩控制系統中，在控制方式上，使用固定的采樣周期取代了轉矩的控制滯環，它在每一個采樣周期內只根據計算結果對逆變器的輸出電壓進行一次調整，然后這個電壓將一直施加給電機，直到下一個采樣、計算周期的結束。所以，為了提高系統對轉矩的調節頻率，必須縮短采樣周期，以盡可能快地根據轉矩調節需要來變換施加在電機上的電壓。這樣就可以達到跟滯環控制中減小滯環容差范圍的控制方法相一致的控制效果。(3)現有技術只能將電機換相期間的轉矩脈動幅度控制在額定轉矩的50％之內，并且這還依賴于電機反電勢的畸變情況以及電機的參數，比如電感、電阻等。而本發明采用直接轉矩控制的方法來控制時，電機的轉矩紋波可以控制在5％以下，并且還可以輕易地利用電機的機械慣性來將其濾掉。


圖1.為本發明的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的原理框圖；圖2.為本發明的將abc坐標下的電流、電壓信號的坐標變換到定子坐標軸系αβ坐標系下的示意圖；圖3.為本發明的定子磁鏈滯環比較器的比較示意圖；圖4.為本發明的轉矩滯環比較器的比較示意圖；圖5.為本發明的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的結構框圖；
圖6中，圖6(a)為現有技術中的轉矩滯環比較控制波形圖；圖6(b)為現有技術中的轉矩滯環控制單元的輸出波形圖；圖6(c)為高頻化的轉矩滯環控制單元的輸出波形圖；圖7.為本發明的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的DTC算法的程序流程框圖；圖8中，圖8(a)為現有技術中的磁鏈滯環比較控制波形圖；圖8(b)為現有技術中的磁鏈滯環控制單元的輸出波形圖；圖8(c)為高頻化的直接轉矩控制單元的輸出波形圖。
具體實施例方式
(實施例1)見圖1和圖5，本實施例的直接轉矩無刷直流伺服控制系統包括逆變器6、數據信號處理器DSP 8、測速編碼器9、功率驅動電路10、信號處理電路11和整流濾波電路12。
220V交流電經整流濾波電路12的輸出端與逆變器6的電源端相連；逆變器6的控制輸出端接電機7的電源端。數字信號處理器8具有PWM控制輸出端，串聯功率驅動電路10后與逆變器單元6的控制信號輸入端相連；數字信號處理器8具有ADC模數轉換輸入端；信號處理電路11包括電流傳感器13，數字信號處理器8的ADC模數轉換輸入端經信號處理電路11檢測電機7的電流信號、電壓信號；數字信號處理器8具有CAP轉速捕獲輸入端，用于經測速編碼器9檢測電機7的轉速ωf。
仍見圖1，數據信號處理器DSP 8包括坐標變換單元1、磁鏈計算單元2、轉矩計算單元3、磁鏈及轉矩滯環控制單元4和開關表5。
坐標變換單元1用于將檢測得的電機7的電流信號、電壓信號分別從abc坐標系變換到αβ定子坐標軸系(見圖2)，以輸出定子電流信號和定子電壓信號。
磁鏈計算單元2用于根據來自坐標變換單元1的定子電流信號計算出電機7的定子磁鏈Ψs；同時根據來自坐標變換單元1的定子電流信號和定子電壓信號計算出定子磁鏈Ψs的幅值|Ψs|及定子磁鏈Ψs的分量Ψα和Ψβ；然后，根據來自坐標變換單元1的定子電流信號、所述Ψα和Ψβ計算出定子磁鏈Ψs與abc坐標系的a軸之間的夾角θ。
轉矩計算單元3用于根據來自磁鏈計算單元2的所述Ψα和Ψβ計算出電機7的定子轉矩Te。
見圖3-4，磁鏈及轉矩滯環控制單元4用于將來自磁鏈計算單元2的定子磁鏈Ψs和來自轉矩計算單元3的定子轉矩Te分別與參考值Ψs*和T*e相比較，并根據比較結果輸出相應的6kHz的磁鏈調節信號τ和6kHz的轉矩調節信號Φ。
開關表5用于根據來自磁鏈及轉矩滯環控制單元4的磁鏈調節信號τ、轉矩調節信號Φ和來自磁鏈計算單元2的定子磁鏈Ψs及夾角θ，得出一相應的電壓矢量Sabc，并由數字信號處理器8的PWM控制輸出端輸出一相應的高頻開關信號。
逆變器單元6用于根據來自開關表5的所述高頻開關信號控制逆變器6，以使逆變器6控制電機7的轉矩保持穩定。
見圖7，上述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的工作方法，包括A、坐標變換單元1檢測電機7的電流信號ia、ib和ic、電壓信號ua、ub和uc，后將該電流信號ia、ib和ic和電壓信號ua、ub和uc從abc坐標系變換到αβ定子坐標軸系，以輸出定子電流信號iα和iβ、定子電壓信號uα和uβ至磁鏈計算單元2；其中，ua、ub和uc是根據測得的Udc結合開關表5，按如下表格得出的

B、磁鏈計算單元2根據所述電流信號iα和iβ計算出電機7的定子磁鏈Ψs；同時根據所述電流信號iα和iβ和定子電壓信號uα和uβ計算出定子磁鏈Ψs的幅值|Ψs|及定子磁鏈Ψs的分量Ψα和Ψβ；然后，根據所述iα和iβ、所述Ψα和Ψβ計算出定子磁鏈Ψs與abc坐標系的a軸之間的夾角θ；C、轉矩計算單元3根據所述定子電流信號iα和iβ和來自磁鏈計算單元2的所述Ψα和Ψβ計算出電機7的定子轉矩Te；D、磁鏈及轉矩滯環控制單元4將來自磁鏈計算單元2的定子磁鏈Ψs和來自轉矩計算單元3的定子轉矩Te分別與參考值Ψs*和T*e相比較，并根據比較結果輸出相應的磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ；轉矩調節信號Φ為均為6kHz的高頻方波信號(其他實施例中，可以是4、5、8或10kHz，該頻率越高，轉矩脈動幅度就越小。)。
E、開關表5根據來自磁鏈及轉矩滯環控制單元4的磁鏈調節信號τ、轉矩調節信號Φ和來自磁鏈計算單元2的定子磁鏈Ψs及夾角θ，得出一相應的電壓矢量Sabc，并由數字信號處理器8的PWM控制輸出端輸出一相應的高頻開關信號。
F、逆變器單元6根據來自開關表5的所述高頻開關信號控制逆變器6，以使逆變器6控制電機7的轉矩保持穩定。
見圖4、圖6和圖8，在磁鏈及轉矩滯環控制單元4中，當所述定子轉矩Te相對于轉矩參考值T*e達到滯環上限Te*+ΔTe時，磁鏈及轉矩滯環控制單元4輸出相應的磁鏈調節信號到開關表5，開關表5得出相應的電壓矢量并輸出相應的高頻開關信號，經逆變器6控制電機7，以使電機7定子轉矩變小；反之，當所述定子轉矩Te相對于轉矩參考值T*e達到滯環下限Te*-ΔTe時，磁鏈及轉矩滯環控制單元4輸出另一相應的磁鏈調節信號到開關表5，開關表5得出另一相應的電壓矢量并輸出另一相應的高頻開關信號，經逆變器6控制電機7，以使電機7定子轉矩變大。
測速編碼器9檢測電機7的轉速ωf；所述轉矩參考值T*e由預設的轉速參考值ω*與所述轉速ωf之差值經PI調節器(即比例積分調節器)后得到。
自開關表5輸出的高頻開關信號(頻率是固定的，一般為16khz)由DSP8的PWM控制輸出端送至逆變器單元6的控制信號輸入端，以使逆變器6輸出所述相應的電壓矢量Sabc(Sabc具有初始值，ua、ub和uc的效果就是空間電壓矢量Sabc)，并控制電機7的轉矩保持穩定。
見圖6(c)圖8(c)，采用高頻化后的直接轉矩控制，放棄了滯環比較器，減少了系統相位滯后，對于系統偏差高頻輸出控制量，細化了調節時間，且正向負向調節時間t3、t4是均勻的。控制容差的大小，取決于頻率控制器，因此，只要通過控制開關頻率，便能控制轉矩的容差的大小，從而能夠控制轉矩脈動的大小。
權利要求
1.一種直接轉矩無刷直流伺服控制系統，其特征在于包括坐標變換單元(1)用于將檢測得的電機(7)的電流信號、電壓信號分別從abc坐標系變換到αβ定子坐標軸系，以輸出定子電流信號和定子電壓信號；磁鏈計算單元(2)用于根據來自坐標變換單元(1)的定子電流信號計算出電機(7)的定子磁鏈Ψs；同時根據來自坐標變換單元(1)的定子電流信號和定子電壓信號計算出定子磁鏈Ψs的幅值|Ψs|及定子磁鏈Ψs的分量Ψα和Ψβ；然后，根據來自坐標變換單元(1)的定子電流信號、所述Ψα和Ψβ計算出定子磁鏈Ψs與abc坐標系的a軸之間的夾角θ；轉矩計算單元(3)用于根據所述定子電流信號和來自磁鏈計算單元(2)的所述Ψα和Ψβ計算出電機(7)的定子轉矩Te；磁鏈及轉矩滯環控制單元(4)用于將來自磁鏈計算單元(2)的定子磁鏈Ψs和來自轉矩計算單元(3)的定子轉矩Te分別與參考值Ψs*和T*e相比較，并根據比較結果輸出相應的頻率為4-8kHz的磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ；開關表(5)用于根據來自磁鏈及轉矩滯環控制單元(4)的磁鏈調節信號τ、轉矩調節信號Φ和來自磁鏈計算單元(2)的定子磁鏈Ψs及夾角θ，確定一個對應的電壓空間矢量Sabc輸出；逆變器單元(6)用于根據來自開關表(5)的所述電壓空間矢量控制逆變器(6)，以使逆變器(6)控制電機(7)的轉矩保持穩定。
2.根據權利要求1所述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統，其特征在于磁鏈及轉矩滯環控制單元(4)包括轉矩滯環控制單元(4-1)和磁鏈滯環控制單元(4-2)；在轉矩滯環控制單元(4-1)中，當所述定子轉矩Te相對于轉矩參考值T*e達到滯環上限Te*+ΔTe時，轉矩滯環控制單元(4-1)輸出相應的轉矩調節信號Φ到開關表(5)，開關表(5)得出相應的電壓矢量并輸出相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)定子轉矩變小；反之，當所述定子轉矩Te相對于轉矩參考值T*e達到滯環下限Te*-ΔTe時，轉矩滯環控制單元(4)輸出另一相應的轉矩調節信號Φ到開關表(5)，開關表(5)得出另一相應的電壓矢量并輸出另一相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)定子轉矩變大；在磁鏈滯環控制單元(4-2)中，當所述定子磁鏈Ψs相對于磁鏈參考值Ψ*s達到滯環上限Ψs*+ε/2時，磁鏈滯環控制單元(4-2)輸出相應的磁鏈調節信號τ到開關表(5)，開關表(5)得出相應的電壓空間矢量并輸出相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)磁鏈變小；反之，當所述定子磁鏈Ψs相對于磁鏈參考值Ψ*s達到滯環下限Ψs*-ε/2時，磁鏈滯環控制單元(4-2)輸出另一相應的磁鏈調節信號τ到開關表(5)，開關表(5)得出另一相應的電壓空間矢量并輸出另一相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)定子磁鏈變大。
3.根據權利要求1或2所述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統，其特征在于還包括用于檢測電機(7)的轉速ωf的測速編碼器(9)；所述轉矩參考值T*e由預設的轉速參考值ω*與所述轉速ωf之差值經PI調節器后得到。
4.根據權利要求1或2所述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統，其特征在于坐標變換單元(1)、磁鏈計算單元(2)、轉矩計算單元(3)、磁鏈及轉矩滯環控制單元(4)和開關表(5)設置于數字信號處理器(8)中；數字信號處理器(8)具有PWM控制輸出端，用于將開關表(5)輸出的高頻開關信號即PWM信號經功率驅動電路(10)送至逆變器單元(6)的控制信號輸入端；數字信號處理器(8)具有ADC模數轉換輸入端，用于經信號處理電路(11)檢測電機(7)的電流信號、電壓信號；數字信號處理器(8)具有CAP轉速捕獲輸入端，用于經測速編碼器(9)檢測電機(7)的轉速ωf。
5.上述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的工作方法，包括如下步驟A、坐標變換單元(1)檢測電機(7)的電流信號、電壓信號，后將該電流信號和電壓信號從abc坐標系變換到αβ定子坐標軸系，以輸出定子電流信號iα和iβ、定子電壓信號uα和uβ至磁鏈計算單元(2)；B、磁鏈計算單元(2)根據所述定子電流信號iα和iβ計算出電機(7)的定子磁鏈Ψs；同時根據所述電流信號iα和iβ和定子電壓信號uα和uβ計算出定子磁鏈Ψs的幅值|Ψs|及定子磁鏈Ψs的分量Ψα和Ψβ；然后，根據所述iα和iβ、所述Ψα和Ψβ計算出定子磁鏈Ψs與abc坐標系的a軸之間的夾角θ；C、轉矩計算單元(3)根據所述定子電流信號iα和iβ和來自磁鏈計算單元(2)的所述Ψα和Ψβ計算出電機(7)的定子轉矩Te；D、磁鏈及轉矩滯環控制單元(4)將來自磁鏈計算單元(2)的定子磁鏈Ψs和來自轉矩計算單元(3)的定子轉矩Te分別與參考值Ψs*和T*e相比較，并根據比較結果輸出相應的磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ；磁鏈調節信號τ和轉矩調節信號Φ均為4-8kHz的高頻方波信號；E、開關表(5)根據來自磁鏈及轉矩滯環控制單元(4)的磁鏈調節信號τ、轉矩調節信號Φ和來自磁鏈計算單元(2)的定子磁鏈Ψs及夾角θ，得出一相應的電壓矢量Sabc，并輸出一相應的高頻開關信號；F、逆變器單元(6)根據來自開關表(5)的所述高頻開關信號控制逆變器(6)，以使逆變器(6)控制電機(7)的轉矩保持穩定。
6.根據權利要求5所述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的工作方法，其特征在于所述步驟A-E的執行頻率為4-8kHz。
7.根據權利要求5或6所述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的工作方法，其特征在于在轉矩滯環控制單元(4-1)中，當所述定子轉矩Te相對于轉矩參考值T*e達到滯環上限Te*+ΔTe時，轉矩滯環控制單元(4-1)輸出相應的轉矩調節信號Φ到開關表(5)，開關表(5)得出相應的電壓矢量并輸出相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)定子轉矩變小；反之，當所述定子轉矩Te相對于轉矩參考值T*e達到滯環下限Te*-ΔTe時，轉矩滯環控制單元(4)輸出另一相應的轉矩調節信號Φ到開關表(5)，開關表(5)得出另一相應的電壓矢量并輸出另一相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)定子轉矩變大；在磁鏈滯環控制單元(4-2)中，當所述定子磁鏈Ψs相對于磁鏈參考值Ψ*s達到滯環上限Ψs*+ε/2時，磁鏈滯環控制單元(4-2)輸出相應的磁鏈調節信號τ到開關表(5)，開關表(5)得出相應的電壓空間矢量并輸出相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)磁鏈變小；反之，當所述定子磁鏈Ψs相對于磁鏈參考值Ψ*s達到滯環下限Ψs*-ε/2時，磁鏈滯環控制單元(4-2)輸出另一相應的磁鏈調節信號τ到開關表(5)，開關表(5)得出另一相應的電壓空間矢量并輸出另一相應的高頻開關信號，經逆變器(6)控制電機(7)，以使電機(7)定子磁鏈變大。
8.根據權利要求5或6所述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的工作方法，其特征在于測速編碼器(9)檢測電機(7)的轉速ωf；所述轉矩參考值T*e由預設的轉速參考值ω*與所述轉速ωf之差值經PI調節器后得到。
9.根據權利要求8之一所述的直接轉矩無刷直流伺服控制系統的工作方法，其特征在于自開關表(5)輸出的高頻開關信號經PWM控制輸出端送至逆變器單元(6)的控制信號輸入端，以使逆變器(6)控制電機(7)的轉矩保持穩定。
全文摘要
本發明涉及一種直接轉矩無刷直流伺服控制系統及其工作方法；該控制器包括坐標變換單元、磁鏈計算單元、轉矩計算單元、磁鏈及轉矩滯環控制單元、開關表和逆變器單元；本發明的直接轉矩無刷直流伺服控制系統中，磁鏈及轉矩滯環控制單元用于將來自磁鏈計算單元的定子磁鏈Ψ
文檔編號H02P6/00GK101056084SQ200710020510
公開日2007年10月17日 申請日期2007年3月7日 優先權日2007年3月7日
發明者戈建鳴, 陳冠華, 王云寬, 范國梁, 仇維斌, 劉振彬, 王建新 申請人:今創集團有限公司, 王云寬, 范國梁