CN106911271A - 一种永磁同步电机的开环控制启动方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机的开环控制启动方法及装置，该方法包括：输出dq坐标系的电压指令值；将所述电压指令值及反电势锁相单元输出的反电势方向角输入至脉宽调制单元，输出用于驱动逆变单元开关器件的PWM脉冲信号；将所述逆变单元输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量；计算三相输出量及所述反电势方向角；将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机。该发明的有益效果为：快速而精确地锁定启动时电机反电势的大小和方向，可有效防止在电机未停稳的情况下使用开环控制启动电机所产生的巨大冲击电流，节省了硬件检测电路。

Description

一种永磁同步电机的开环控制启动方法及装置

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机的开环控制启动方法及装置。

背景技术

永磁同步电机(PMSM)相比于异步电机具有效率高、体积小、动态响应快等优点，在很多工业场合正在取代异步电机的应用。

永磁同步电机的控制技术目前有带编码器的闭环矢量控制(VC)、无编码器矢量控制(SLVC)、以及开环VF控制等；闭环矢量控制相比于后两者的优点是动态响应更快，稳态速度精度更高，缺点是需要增加编码器及转速反馈装置，设备成本高；目前多数工业场合对动态响应和稳态速度精度的要求并不高，所以无编码器的控制方式应用价值非常高。

对于电机转子惯量较大的情况，驱动器在运行中突然切断输出的话(设备断电、驱动器出现故障、进入待机模式等情形)，电机需要经过较长的时间才能停止旋转。如果使用无编码器矢量控制(SLVC)或开环VF控制去启动正在旋转中的电机，需要先通过某种方法得到电机的反电动势大小及方向、旋转速度等信息，以提供驱动器运行的初始状态，避免较大的冲击电流。传统的方案是在驱动器的输出侧加装电压传感器，使用电压传感器来检测电机反电势的大小及方向，这不仅增加了系统的成本，也增加了驱动器对硬件测量精度的依赖，降低了系统的鲁棒性。

即现有的开环控制(SLVC及VF等)方案如果直接启动旋转中的永磁同步电机，会产生非常大的启动电流，启动成功率低；如果增加反电动势检测电路以辅助启动又增加系统成本。

发明内容

针对上述现有技术中闭环矢量控制成本高、无编码器矢量控制(SLVC)或开环VF启动时产生非常大的启动电流，启动成功率低，对硬件测量精度的依赖，降低系统鲁棒性的问题，本发明提供一种永磁同步电机的开环控制启动方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，构造一种永磁同步电机的开环控制启动方法，包括：

藉由比例积分调节器依据3s/2r单元的两相输出量输出dq坐标系的电压指令值；

将所述电压指令值及反电势锁相单元输出的反电势方向角输入至脉宽调制单元，所述脉宽调制单元依据伏秒等效原理输出用于驱动逆变单元开关器件的PWM脉冲信号；

藉由所述3s/2r单元将所述逆变单元输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量；

藉由所述反电势锁相单元依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出量及所述反电势方向角；

藉由所述逆变单元将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机。

在本发明所述的开环控制启动方法中，所述藉由比例积分调节器依据3s/2r单元的两相输出量输出dq坐标系的电压指令值，包括：

计算所述比例积分调节器的输出值u(t)：

其中，e(t)为给定减去反馈的差值，K_p为所述比例积分调节器的增益，τ_i为所述比例积分调节器的积分时间常数；

所述比例积分调节器包括PI1调节器及PI2调节器，所述PI1调节器与所述PI2调节器的自适应调节规律为：

K_p＝f(I_s)

其中，I_s为3s/2r单元输出电流的幅值：

i_d及i_q为3s/2r单元的两相输出量的两相输出电流；

所述比例积分调节器依据所述输出值u(t)输出dq坐标系的电压指令值及

在本发明所述的开环控制启动方法中，所述藉由所述3s/2r单元将所述逆变单元输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量，包括：

将所述三相输出量转换为i_α及i_β：

其中，i_u、i_v及i_w为所述三相输出量的三相电流；

计算两相旋转坐标系中的所述两相输出量：

其中，θ为所述反电势锁相单元的反电动势方向角。

在本发明所述的开环控制启动方法中，所述藉由所述反电势锁相单元依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出量及所述反电势方向角，包括：

藉由输出电压重构单元依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出电压V_u、V_v及V_w；

藉由所述3s/2r单元将三相输出电压V_u、V_v及V_w转换为两相旋转坐标系内的V_d及V_q；

藉由PI调节器消除估算的反电势与实际反电势方向的角度偏差；

藉由所述反电势锁相单元依据前馈频率输出同步旋转频率ω_e。

在本发明所述的开环控制启动方法中，所述藉由PI调节器消除估算的反电势与实际反电势方向的角度偏差，包括：

当d轴方向落后于实际反电势方向时，藉由所述PI调节器提升所述d轴的旋转速度；

当d轴方向超前于实际反电势方向时，藉由所述PI调节器降低所述d轴的旋转速度；

当d轴方向与实际反电势方向重合时，则反电势相位锁定成功，且：

V_q＝0

V_d＝|emf|

其中，|emf|为电机反电势的幅值，为估算的反电势方向角，θ_emf为实际的反电势方向角。

在本发明所述的开环控制启动方法中，依据停机时刻的转速获取所述前馈频率。

在本发明所述的开环控制启动方法中，还包括：

执行零电流控制算法及反电势锁相算法以获取当前电流的大小及估算反电势的稳定程度，并保存所述反电势锁相单元追踪成功时刻的反电势幅值|emf|、实际的反电势方向角以及估算的同步旋转频率ω_e。

在本发明所述的开环控制启动方法中，还包括：

为u_d、u_q及θ赋初值：

u_d＝0

其中，T_s为电流环的采样时间，u_d及u_q为dq坐标系的两相电压；θ为反电势方向角的初值。

在本发明所述的开环控制启动方法中，所述藉由所述逆变单元将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机中：

若所述电机在启动时刻的转速小于预设值，则通过短接制动以使所述电机静止，并再次按照常规的启动方法启动所述电机。

另一方面，提供一种永磁同步电机的开环控制启动装置，包括：

比例积分调节器，用于依据3s/2r单元的两相输出量输出dq坐标系的电压指令值；

脉宽调制单元，用于依据输入的所述电压指令值及反电势锁相单元输出的反电势方向角，并依据伏秒等效原理输出用于驱动逆变单元开关器件的PWM脉冲信号；

所述3s/2r单元，用于将所述逆变单元输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量；

所述反电势锁相单元，用于依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出量及所述反电势方向角；

所述逆变单元，用于将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机。

上述公开的一种永磁同步电机的开环控制启动方法及装置具有以下有益效果：快速而精确地锁定启动时电机反电势的大小和方向，可有效防止在电机未停稳的情况下使用开环控制启动电机所产生的巨大冲击电流，这种低成本的无需电压检测装置的开环控制启动方法及系统，省去了现有方法的硬件检测电路。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种永磁同步电机的开环控制启动装置的结构框图；

图2为本发明一实施例提供的3s/2r单元与反电势锁相单元的结构框图；

图3为本发明一实施例提供的反电势相位角与各轴的角度示意图；

图4为本发明一实施例提供的启动电机的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种永磁同步电机的开环控制启动方法及装置，其目的在于，快速而精确地锁定启动时电机反电势的大小和方向，可有效防止在电机未停稳的情况下使用开环控制启动电机所产生的巨大冲击电流，这种低成本的无需电压检测装置的开环控制启动方法及系统，省去了现有方法的硬件检测电路。本申请提供了一种低成本的无需反电动势检测装置的开环控制启动方法及装置。

参见图1，图1为本发明一实施例提供的一种永磁同步电机的开环控制启动装置100的结构框图，该永磁同步电机的开环控制启动装置100包括比例积分调节器1、脉宽调制单元2、3s/2r单元3、反电势锁相单元4及逆变单元5。其中，图1的虚线框内的部分通过软件实现，在高性能数字信号处理器(DSP)中运行。

永磁同步电机的开环控制启动方法采用如图1所示的开环控制启动装置100实现，该开环控制启动方法包括步骤S1-S5，步骤S1-S5的执行顺序不分先后：

S1、藉由比例积分调节器1依据3s/2r单元3的两相输出量输出dq坐标系的电压指令值；所述步骤S1包括子步骤S11-S13：

S11、计算所述比例积分调节器1的输出值u(t)，比例积分调节器1的输出与输入的表达式在连续时间域里为：

其中，e(t)为给定减去反馈的差值，K_p为所述比例积分调节器1的增益，τi为所述比例积分调节器1的积分时间常数；

S12、所述比例积分调节器1包括PI1调节器及PI2调节器，这两个调节器的作用是控制3s/2r单元3的输出量i_d及i_q为零，也就是逆变器的输出电流i_u、i_v及i_w为零。这两个调节器的调节速度决定了算法执行时驱动器冲击电流的大小，为了尽可能地降低冲击电流，这两个调节器的K_p和τ_i采用自适应的方法自动调整，其自适应调节规律为：

K_p＝f(I_s)

其中，I_s为3s/2r单元3输出电流的幅值：

i_d及i_q为3s/2r单元3的两相输出量的两相输出电流；

S13、所述比例积分调节器1依据所述输出值u(t)输出dq坐标系的电压指令值及PI1和PI2的输出为dq坐标系内的电压指令值和接入脉宽调制单元2。

S2、将所述电压指令值及反电势锁相单元4输出的反电势方向角输入至脉宽调制单元2，所述脉宽调制单元2依据伏秒等效原理输出用于驱动逆变单元5开关器件的PWM脉冲信号；脉宽调制单元2用于根据PI1和PI2输出的电压指令和以及反电势锁相单元4输出的反电势方向θ_emf，根据伏秒等效的原理产生用于驱动逆变器开关器件的PWM脉冲信号。

S3、藉由所述3s/2r单元3将所述逆变单元5输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量；所述步骤S3包括子步骤S31-S32：

S31、此单元用于将三相静止的物理量转换到两相旋转坐标系中，它可以分解为两步来实现，3s/2s和2s/2r，3s/2s的转换计算式为下式，即将所述三相输出量转换为i_α及i_β：

其中，i_u、i_v及i_w为所述三相输出量的三相电流；

S32、计算两相旋转坐标系中的所述两相输出量，即2s/2r的转换公式为：

其中，θ为所述反电势锁相单元4的反电动势方向角，变换前后矢量的幅值不变。

S4、藉由所述反电势锁相单元4依据所述逆变单元5的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出量及所述反电势方向角；永磁同步电机稳态时的电压方程：

式中，下标“M”和“T”表示经坐标变换后的M轴和T轴上的物理量，M轴定义为与电机转子磁链重合的方向，T轴定义为正转超前M轴90°电气角的方向。R_s为定子电阻，ω_e为同步角频率(也称“同步旋转频率”或“电机旋转速度”)，为转子磁链的幅值，根据坐标变换幅值不变的原则，若控制i_d及i_q为零，也就控制了i_M及i_T为零，上式就可以简化为：

也就是说，当驱动器输出电流为零时，驱动器的输出电压等于电机的反电动势因为控制电流为零的难点在于3s/2r变换单元的变换角要与电机的反电动势方向重合，所以反电势方向角的获取是算法可靠运行的核心，本发明采用三相锁相环技术来锁定反电动势的方向，其原理框图见附图2。

所述步骤S4包括子步骤S41-S44：

S41、藉由输出电压重构单元依据所述逆变单元5的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出电压V_u、V_v及V_w；图2中，三相锁相环及3s/2r单元3由输出电压重构单元41、3s/2r坐标变换单元3(即3s/2r单元3)，PI调节器42、积分器43组成。输出电压重构单元根据逆变单元5的开关状态及直流母线电压计算出三相输出电压V_u、V_v及V_w。

S42、藉由所述3s/2r单元3将三相输出电压V_u、V_v及V_w转换为两相旋转坐标系内的V_d及V_q；3s/2r坐标变换单元将三相电压V_u、V_v及V_w转换为两相旋转坐标系内的V_d及V_q，PI调节器用于消除估算的反电势与实际反电势方向的角度偏差。

S43、藉由PI调节器消除估算的反电势与实际反电势方向的角度偏差；所述步骤S43包括子步骤S431-S433：

S431、当d轴方向落后于实际反电势方向时，藉由所述PI调节器提升所述d轴的旋转速度；如图3所示，当d轴方向落后于实际反电势方向时，PI调节器会促使d轴旋转速度加快。

S432、当d轴方向超前于实际反电势方向时，藉由所述PI调节器降低所述d轴的旋转速度；如图3所示，反之，当d轴方向超前于实际反电势方向时，PI调节器会促使d轴旋转速度减慢。

S433、当d轴方向与实际反电势方向重合时，则反电势相位锁定成功，且：

V_q＝0

V_d＝|emf|

其中，|emf|为电机反电势的幅值，为估算的反电势方向角，θ_emf为实际的反电势方向角。当d轴与实际反电势重合时，反电势相位锁定成功，此时V_q等于零，V_d等于电机反电势的幅值|emf|，估算的反电势方向角等于实际的反电势方向角θ_emf。

S44、藉由所述反电势锁相单元4依据前馈频率输出同步旋转频率ω_e。依据停机时刻的转速获取所述前馈频率。ω_f为前馈频率，可根据停机时刻的转速来给定或者根据算法执行初期的输出电压来计算，反电势锁相单元4还可以输出同步旋转频率(电机旋转速度)ω_e。

S5、藉由所述逆变单元5将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机。即逆变单元5将脉宽调制单元2输出的开关信号转换为强电电压并控制电机启动。若所述电机在启动时刻的转速小于预设值，则通过短接制动以使所述电机静止，并再次按照常规的启动方法启动所述电机。参见图4，图4为本发明一实施例提供的启动电机的流程图。如果电机在启动时转速很低或静止，反电势会很小，这时不需要去估算反电势的大小及方向。系统会通过短暂的短接制动使电机静止，然后按照常规的启动方法进行启动。

优选的，该开环控制启动方法还包括步骤S6-S7：

S6、执行零电流控制算法及反电势锁相算法以获取当前电流的大小及估算反电势的稳定程度，并保存所述反电势锁相单元4追踪成功时刻的反电势幅值|emf|、实际的反电势方向角以及估算的同步旋转频率ω_e。即启动驱动器后，开始执行零电流控制算法和反电势锁相算法，期间不断判断电流的大小及估算的反电势的稳定程度，如果追踪成功，则保存此时的反电势幅值|emf|，反电势方向角以及估算的电机转速ω_e。

S7、为u_d、u_q及θ赋初值，即给开环控制运行的各变量赋以初值：

u_d＝0

其中，T_s为电流环的采样时间，开环控制的各变量赋以初始值后切换入开环控制运行状态。u_d及u_q为dq坐标系的两相电压；θ为反电势方向角的初值。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或操作可以构成一个或计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。奉文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以多个或多个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的存储方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机的开环控制启动方法，其特征在于，包括：

藉由比例积分调节器依据3s/2r单元的两相输出量输出dq坐标系的电压指令值；

将所述电压指令值及反电势锁相单元输出的反电势方向角输入至脉宽调制单元，所述脉宽调制单元依据伏秒等效原理输出用于驱动逆变单元开关器件的PWM脉冲信号；

藉由所述3s/2r单元将所述逆变单元输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量；

藉由所述反电势锁相单元依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出量及所述反电势方向角；

藉由所述逆变单元将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机。

2.根据权利要求1所述的开环控制启动方法，其特征在于，所述藉由比例积分调节器依据3s/2r单元的两相输出量输出dq坐标系的电压指令值，包括：

计算所述比例积分调节器的输出值u(t)：

$u\left(t\right)=K_p\left(e\right(t)+\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_i}{\∫}_0^{t}e\left(t\right)dt)$

其中，e(t)为给定减去反馈的差值，K_p为所述比例积分调节器的增益，τ_i为所述比例积分调节器的积分时间常数；

所述比例积分调节器包括PI1调节器及PI2调节器，所述PI1调节器与所述PI2调节器的自适应调节规律为：

K_p＝f(I_s)

其中，I_s为3s/2r单元输出电流的幅值：

$I_s=\sqrt{(i_d^2+i_q^2)}$

id及i_q为3s/2r单元的两相输出量的两相输出电流；

所述比例积分调节器依据所述输出值u(t)输出dq坐标系的电压指令值及

3.根据权利要求2所述的开环控制启动方法，其特征在于，所述藉由所述3s/2r单元将所述逆变单元输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量，包括：

将所述三相输出量转换为i_α及i_β：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\α}}=\frac{1}{3}(2i_u-i_v-i_w)\\ i_{\mathrm{\β}}=\frac{\sqrt{3}}{3}(i_v-i_w)\end{array}\right.$

其中，i_u、i_v及i_w为所述三相输出量的三相电流；

计算两相旋转坐标系中的所述两相输出量：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d=cos\left(\mathrm{\θ}\right)i_{\mathrm{\α}}+sin\left(\mathrm{\θ}\right)i_{\mathrm{\β}}\\ i_q=\cos \left(\mathrm{\θ}\right)i_{\mathrm{\β}}-sin\left(\mathrm{\θ}\right)i_{\mathrm{\α}}\end{array}\right.$

其中，θ为所述反电势锁相单元的反电动势方向角。

4.根据权利要求1所述的开环控制启动方法，其特征在于，所述藉由所述反电势锁相单元依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出量及所述反电势方向角，包括：

藉由输出电压重构单元依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出电压V_u、V_v及V_w；

藉由所述3s/2r单元将三相输出电压V_u、V_v及V_w转换为两相旋转坐标系内的V_d及V_q；

藉由PI调节器消除估算的反电势与实际反电势方向的角度偏差；

藉由所述反电势锁相单元依据前馈频率输出同步旋转频率ω_e。

5.根据权利要求4所述的开环控制启动方法，其特征在于，所述藉由PI调节器消除估算的反电势与实际反电势方向的角度偏差，包括：

当d轴方向落后于实际反电势方向时，藉由所述PI调节器提升所述d轴的旋转速度；

当d轴方向超前于实际反电势方向时，藉由所述PI调节器降低所述d轴的旋转速度；

当d轴方向与实际反电势方向重合时，则反电势相位锁定成功，且：

V_q＝0

V_d＝|emf|

${\widehat{\mathrm{\θ}}}_{emf}={\mathrm{\θ}}_{emf}$

其中，|emf|为电机反电势的幅值，为估算的反电势方向角，θ_emf为实际的反电势方向角。

6.根据权利要求4所述的开环控制启动方法，其特征在于，依据停机时刻的转速获取所述前馈频率。

7.根据权利要求5所述的开环控制启动方法，其特征在于，还包括：

执行零电流控制算法及反电势锁相算法以获取当前电流的大小及估算反电势的稳定程度，并保存所述反电势锁相单元追踪成功时刻的反电势幅值|emf|、实际的反电势方向角以及估算的同步旋转频率ω_e。

8.根据权利要求7所述的开环控制启动方法，其特征在于，还包括：

为u_d、u_q及θ赋初值：

u_d＝0

$u_q=\left\{\begin{array}{c}\left|emf\right|,({\mathrm{\&omega;}}_e>0)\\ -\left|emf\right|,({\mathrm{\&omega;}}_e<0)\end{array}\right.$

$\mathrm{\&theta;}=\left\{\begin{array}{c}{\widehat{\mathrm{\&theta;}}}_{emf}-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}+{\mathrm{\&omega;}}_e{T}_s,({\mathrm{\&omega;}}_e>0)\\ {\widehat{\mathrm{\&theta;}}}_{emf}+\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}-{\mathrm{\&omega;}}_e{T}_s,({\mathrm{\&omega;}}_e<0)\end{array}\right.$

其中，T_s为电流环的采样时间，u_d及u_q为dq坐标系的两相电压；θ为反电势方向角的初值。

9.根据权利要求1所述的开环控制启动方法，其特征在于，所述藉由所述逆变单元将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机中：

若所述电机在启动时刻的转速小于预设值，则通过短接制动以使所述电机静止，并再次按照常规的启动方法启动所述电机。

10.一种永磁同步电机的开环控制启动装置，其特征在于，包括：

比例积分调节器，用于依据3s/2r单元的两相输出量输出dq坐标系的电压指令值；

脉宽调制单元，用于依据输入的所述电压指令值及反电势锁相单元输出的反电势方向角，并依据伏秒等效原理输出用于驱动逆变单元开关器件的PWM脉冲信号；

所述3s/2r单元，用于将所述逆变单元输出的三相输出量转换为两相旋转坐标系中的所述两相输出量；

所述反电势锁相单元，用于依据所述逆变单元的开关器件状态及直流母线电压计算三相输出量及所述反电势方向角；

所述逆变单元，用于将所述PWM脉冲信号转换为强电电压以控制电机。