基于霍尔信号的无刷直流电机直接转矩控制系统和方法

摘要

本发明公开了基于霍尔信号的无刷直流电机直接转矩控制系统和方法，霍尔位置传感器获取电机转子位置信息，转速计算模块根据霍尔信号计算出转速，与参考转速比较得到转速误差，经过速度调节器输出参考转矩，定子电流检测电路检测到定子电流，利用定子三相电流转换模块输出定子三相电流，定子三相电流与霍尔信号输入转矩观测器得到实际转矩，与参考转矩比较得到转矩误差，结合霍尔位置信号，选择合适的电压矢量去控制三相桥式逆变电路。本发明略去传统控制方法中定子磁链观测环节，使用电磁转矩转速双闭环控制，且利用离散霍尔信号和相电流求取电磁转矩，简化系统结构，降低成本。

主权项

基于霍尔信号的无刷直流电机直接转矩控制系统，其特征在于：包括定子电流检测电路、定子三相电流转换模块、霍尔位置传感器、转矩观测器、转速计算模块、转速比较器、转速调节器、转矩滞环比较器和PWM控制器，所述霍尔位置传感器安装在无刷直流电机的定子上，用于采集无刷直流电机转子的位置信息，所述定子电流检测电路的输入端与无刷直流电机的母线相连，定子三相电流转换模块的输入端分别与定子电流检测电路的输出端以及霍尔位置传感器的输出端相连，转矩观测器的输入端分别与定子三相电流转换模块的输出端以及霍尔位置传感器的输出端相连，转速计算模块的输入端连接霍尔位置传感器的输出端，转速比较器的负输入端连接转速计算模块的输出端，转速比较器的正输入端输入参考转速，转速调节器的输入端分别与转速观测器的输出端以及转速比较器的输出端相连，转矩滞环比较器的负输入端连接转矩观测器的输出端，转矩滞环比较器的正输入端连接转速调节器的输出端，PWM控制器的输入端连接转矩滞环比较器的输出端，PWM控制器的输出端连接三相桥式逆变电路中6个开关管的门极，从而控制三相桥式逆变电路向无刷直流电机输出交流电信号。