一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及空调控制技术，特别涉及一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法。【
背景技术：
】[0002]永磁无刷直流电机控制一般采用矢量控制，在计算矢量的方向时，需要计算获取当前矢量对静止坐标轴α(或者固定坐标轴u轴）之夹角，即需要反正切计算才能够获取。专利"一种死区补偿控制方法及系统（201310534766.3)"所介绍的死区补偿的控制方法，也需获得由ΙΛI:决定的矢量与U坐标轴之间的夹角，来确定矢量补偿的符号和大小，但没有给出具体的反正切获取控制方法，无法实现基于反正切之死区补偿控制方法，试验还发现，在三相电流过零时刻，由于控制精度问题，容易造成死区补偿的正负随机出现错误，造成过电流停机。【
发明内容】[0003]本发明所要解决的技术问题是：提出一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，用于解决反正切角度获取问题的同时，提高角度获取精度，进而提高死区补偿精度。[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是，[0005]-种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，包括：通过建立高精度的反正切查表数据，供单片机计算获取死区补偿数值，对死区进行补偿；[0006]所述的高精度的反正切查表数据，是通过将0~45度正切函数值，细分为为2n份，每份的正切值相隔求出每个正切函数值对应的角度值，再将角度值放大，四舍五入取整，存储在单片机ROM中，供单片机查询使用；一般取η多8,m多16。[0007]进一步的，通过求出电流矢量与U轴之间的夹角，获得死区补偿值，对死区进行补偿。[0008]进一步的，该方法具体包括以下步骤：[0009]a.将0~45度正切函数值等分为2n，每份为，即间隔，建立数据从0，计算所建立的反正切值，求出其对应的角度，采用360°对应2m数值的关系，对数据进行放大处理，计算结果采用四舍五入的方法获得相应的整数，离线建立table[2n+l]表，存储在单片机ROM中，供单片机查询使用，η越大，精度越高，一般取η彡8;m越大，精度也越高，一般取m彡16;[0010]b.获取由id*/iq*所决定的电流矢量;P与d轴之夹角Φ:[0011]当;p处于d/q坐标系第一象限，如果，如果特别的，当[0012]当P处于第二象限，如果[0013]当p处于第三象限，如果如果[0014]当;p处于第四象限，如果'如果[0015]c.获取d轴与固定坐标轴U之间的夹角Θ;[0016]d.根据电流矢量P与U轴之夹角（θ+φ)所处的位置，确定死区补偿的大小：[0024]本发明的有益效果是：通过上述一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，不但能够获反正切计算数据，而且能够获得更准确的电流矢量1"与U轴之夹角（Θ+φ)数据，获得更精确的死区补偿，改善电流波形，提高系统整机效率，降低系统运行噪音。【附图说明】：[0025]图1为矢量妄与水平坐标轴夹角小于45度示意图；[0026]图2为矢量K与水平坐标轴夹角大于45度不意图；[0027]图3为电流矢量f在三坐标系系下的示意结构图；[0028]图4为U/V/W三相电流波形示意图。【具体实施方式】[0029]本发明旨在提出一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，用于解决反正切角度获取问题的同时，提高角度获取精度，进而提高死区补偿精度。[0030]由于电机角度控制一般为0~360°，通过分析，可细分为求0~45°，再通过算法获取0~360°的角度，求矢量1与X坐标轴之间的夹角Θ时，由于>如图1所示，并且tan(45°)=1，可以采用如下方法进行控制获取：[0031]将0~45度正切函数值，细分为为2"份，每份之正切值相隔即将1等分为2n，每份为即间隔^，建立数据从，计算所建立的反正切值，求出其对应的角度（单位为度，或者弧度），由于其对应的角度是小数，为了提高其精度，当所求出的角度单位为度时，可以采用360°对应2m数值的关系，对数据进行放大处理；当所求出的角度单位为弧度时，可以采用2π对应2m数值的关系，对数据进行放大处理，计算结果采用四舍五入的方法获得相应的整数，建立一个数据表格table[2n+l]，供单片机查表处理。当η=8,m=16时，所建立的2n+l个数据表格table[257]={0,41，81，122,163,......，8110,8131，8151，8172,8192}。[0032]当云处于第一象限，并且如图1所示，由于所以，由于建立表格时，将1等分为2n，所以将-作为查表索弓丨，查询table[2n+l]表格，获得，在后面的角度处理时，注意角度需要再按照360°对应2m或者2JI对应2m数值关系，再处理，也可以将查表数据除以-或rym者除以还原查表角度数值，依据后续角度处理方法而定，其中的"?"表示乘法运算，下2π同。[0033]当|处于第一象限，或者，如图2所示。[0034]由此，获得角度控制算法如下：[0035]当肩处于第一象限，如果Rx彡Ry时，，如果Ry>Rx时，特别的，当Rx=Ry=〇时，θ=〇;[0036]当|处于第二象限，[0037]当|处于第三象限，如果如果[0038]当妄处于第四象限，如果，如果[0039]本发明米用如图3所不的坐标系，图中U、V、W二相相差均为120°，α/β为静止直角坐标系，d/q为随着电机转子旋转的直角坐标系，α与U相方向一致，其中Θ为d轴与α轴之间的夹角，也是电机转子的位置角度，:Γ为电机当前电流命令矢量，由电流命令矢量I/、I:唯一确定，I/和I:分别为d轴电流命令和q轴电流命令。Φ为电流万与d轴之间的夹角。将？投影到u、v、w坐标轴上，分别得到ΙΛΙΛΙΛ死区补偿控制单元根据ΙΛΙΛ1/的正负，确定死区补偿ΛTU、AΤν、ΛTw的正负和大小，其中ΛTu为产生PWM波占空比寄存器Tu需要补偿的大小，ΛTv为产生PWM波占空比寄存器Tv需要补偿的大小，ΛT"为产生PWM波占空比寄存器Tw需要补偿的大小。而当均可，视电流方向是从正到负还是从负到正而定，1/=0,1/=0时，原理相同，可补偿正也可补偿负。[0040]因此，本发明由电流命令矢量？r，即I/、I:确定I二ΙΛ1/正负号的方法为：[0041]由于表示电流F的幅值，可以仅仅根据角度（θ+φ)所处的范围来确定C、ιΛiw*的正负；如当〇彡（0+巾）〈3〇°时，1:>〇，1/〈〇，11；〈〇。由于(1轴与€[轴之间的夹角0已由其他程序控制获得，死区补偿的大小和正负问题转化为求Φ的大小；[0042]求角度Φ的方法为：[0047]由图4可见，当θ、φ单位为度，则按照如下关系进行补偿：[0055]按照360°对应2m，可知30°对应对应对应，当θ、φ按照按照360°对应2m关系确定值时，则按照如下关系进行补偿：[0063]其中θ、φ按照按照360°对应2m关系确定值；可见，当θ、φ按照按照360°对应2m关系确定值时，θ、φ扩大了倍，如m=16,则θ、φ扩大了182倍；当θ、φ按照按照2π对应2m关系确定值时，θ、φ扩大了-倍，如m=16,则θ、φ扩大了10430倍，补偿精确明显提高。[0064]在具体实施上，本发明中的提高电机死区补偿控制精度的控制方法，包括如下步骤：[0065]a.将1等分为2n，每份为$即间隔4建立数据从计，'厶，.'f算所建立的反正切值，求出其对应的角度，采用360°对应2m数值的关系，对数据进行放大处理，算结果采用四舍五入的方法获得相应的整数，离线建立table[2n+l]表，存储在MCUROM中，供单片机查询使用，η越大，精度越高，一般取η多8;m越大，精度也越高，一般取m^16；[0066]b.获取由Id*/Iq*所决定的电流矢量/与d轴之夹角Φ:[0067]当产处于d/q坐标系第一象限，如果，如果[0071]c.获取d轴与固定坐标轴U之间的夹角θ;[0072]d.根据电流矢量尸与U轴之夹角（θ+φ)所处的位置，确定死区补偿的大小和正负：yL·V【主权项】1.一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，其特征在于，包括：通过建立高精度的反正切查表数据，供单片机计算获取死区补偿数值，对死区进行补偿；所述的高精度的反正切查表数据，是通过将0~45度正切函数值，细分为为2"份，每份的正切值相隔jr，求出每个正切函数值对应的角度值，再将角度值放大^*四舍五入取整，存储在单片机ROM中，供单片机查询使用；一般取η多8,m多16。2.如权利要求1所述的一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，其特征在于，通过求出电流矢量与U轴之间的夹角，获得死区补偿值，对死区进行补偿。3.如权利要求2所述的一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：a.将0~45度正切函数值等分为2n，每份为即间隔建立数据从0，i,I1.22……Μ|r，计算所建立的反正切值，求出其对应的角度，采用360°对应2m数值的关系，对数据进行放大处理，计算结果采用四舍五入的方法获得相应的整数，离线建立table[2n+l]表，存储在单片机ROM中，供单片机查询使用，所述η彡8,m彡16;b.获取由Id*/Iq*所决定的电流矢量P与d轴之夹角Φ:当P处于d/q坐标系第一象限，如果Id*彡Iq*时，口果Iq*>Id*时C.获取d轴与固定坐标轴U之间的夹角Θ;d.根据电流矢量Γ与U轴之夹角（Θ+Φ)所处的位置，确定死区补偿的大小：【专利摘要】本发明涉及空调控制技术，其公开了一种提高电机死区补偿控制精度的控制方法，用于解决反正切角度获取问题的同时，提高角度获取精度，进而提高死区补偿精度。该包括：通过建立高精度的反正切查表数据,供单片机计算获取死区补偿数值，对死区进行补偿；所述的高精度的反正切查表数据，是通过将0～45度正切函数值，细分为2n份,每份的正切值相隔求出每个正切函数值对应的角度值，再将角度值放大四舍五入取整，存储在单片机ROM中，供单片机查询使用；一般取n≥8,m≥16。本发明适用于空调永磁无刷直流电机控制。【IPC分类】H02P21/14【公开号】CN105262400【申请号】CN201510779159【发明人】陈跃,涂小平,刘启武,高向军,王声纲【申请人】四川长虹电器股份有限公司【公开日】2016年1月20日【申请日】2015年11月13日