控制电机速度的系统与方法

摘要

一种具有转动脉冲编码器的极低速度范围内控制电机的系统和方法，每当电机旋转轴转过一预定角度时，该脉冲编码器输出一个脉冲，定义的极低速度范围，使得输出脉冲的脉冲间隔长于系统控制周期，提供有一个最低阶扰动、负载转矩估计值观测器，依下式计算各脉冲间隔的电机速度平均值nM′(j)∶nM′(j)＝[∑nM′(i)]j/n(j)其中i表示速度控制周期，j表示脉冲编码器的脉冲间隔。

主权项

1、一种用于控制电机转矩/速度的系统，包括：a)一个电机；b)一个绕电机转动轴安装的速度检测器，用以检测电机的转速，根据检测到的转速产生并输出一系列脉冲；以及c)一个由最低阶状态观测器构成的电机速度估计观测器，该观测器在由所述速度检测器导出的脉冲的周期(Tp)长于整个系统的控制周期(Ts)时工作，所述电述速度估计观测器包括：一个第一计算单元，它接收一转矩期望值(τ_M^＊(i))和电机负载转矩估付值之间的偏着量，并用一观测器模型机时间常数(T_M＊)积分，以输出一个模型输出估计值（）一个第二计算单元，它从第一计算单元的模型输出估计值中导出每个脉冲间隔期间(j)的一个平均值一个第一偏差单元，它给出第二计算单元的该输出值和每当从速度检测器输出任何一个脉冲时得到的电机速度平均值之间的偏差量；一个观测器增益单元，它将由第一偏差单元导出的偏差值乘以观测器以例增益(g)，从而，得到电机负载转矩估计值；一个第二偏差单元，它给出第一计算单元的输出模型估计值和第一偏差单元的偏差值之间的差值(n_M(i))；一个速度放大器(K_ωc)，它接收来自第二偏差单元的偏差值和速度设定值(n_M＊(i))，导出第二偏差单元偏差值和速度设定值之间的偏差量，并且将偏差量放大预定的增益；以及一个位于该速度放大器后续级的第一加法器，它将速度放大器的输出放大值与电机负载估计值相加。