CN109194239A - 开关磁阻电机调速系统的调速方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种开关磁阻电机调速系统的调速方法及系统，涉及开关磁阻电机调速领域，主要目的在于提高电流的瞬时控制能力，改善电机相电流不平衡，实现电流平稳控制，降低噪音。开关磁阻电机调速系统包括电流斩波控制电路；电流斩波控制电路包括模拟信号比较单元、延时单元以及逻辑控制单元。用处理器和电流斩波控制电路相结合的控制方式，降低了处理器性能要求，如高速运算、高速A/D转换能力等，可采用较低性能的数字信号处理器DSP或单片机实现控制，降控制成本；同时，电流斩波控制电路瞬时电流控制能力好，结合传感器校正算法、电流控制算法，实现开关磁阻电机电流的平稳控制，改善电机相电流不平衡，减低电机噪音，提高控制器可靠性。

Description

开关磁阻电机调速系统的调速方法及系统

技术领域

本发明涉及开关磁阻电机调速领域，特别是涉及一种开关磁阻电机调速系统的调速方法及系统。

背景技术

近几年来，基于数字信号处理器DSP(digital signal processor)的电机用集成电路发展迅速，其在计算速度、容量存储等方面均比单片机具有更优的性能，已逐渐代替单片机运用于电机控制系统中。

如图1所示，目前开关磁阻电机开关磁阻电机调速系统主要有数字信号处理器DSP、驱动电路、功率电路、电流传感器、位置传感器，工作原理为：数字信号处理器DSP采集开关磁阻电机的绕组电流和转子位置，根据绕组电流和转子位置，数字信号处理器DSP产生的控制信号，数字信号处理器DSP的PWM口、多功能I/O口通过驱动电路、功率电路施加于电机绕组，对电机实施电流和转速闭环控制。

数字信号处理器DSP的一般工作方式为：根据用户的要求可以选择开关磁阻电机为转矩或转速控制模式，根据开关磁阻电机转速的不同可以自动选择电流斩波、电压斩波(PWM)、角度控制等控制模式，以实现开关磁阻电机的最优控制。

其中，电流斩波的实现一般采用周期性的程序中断进行绕组电流检测，并根据与电流给定值的比较逻辑控制功率开关，从而实现电流瞬时控制；由于采用软件实现电流斩波控制，只能周期性的检查电机瞬时电流，无法实现电流的实时控制，即电机电流变化剧烈时无法实现电流的平稳控制，导致电机噪音大。如图2所示，开关磁阻电机调速系统一相示意图，基于固定关断周期T(或T的倍数)的零压续流电流控制方式，如图3所示，可见电流上限不能平稳控制在相给定电流I_CMD，会产生过大瞬时电流，控制效果取决于数字信号处理器DSP电流检测定时器中断间隔时间，中断间隔时间越短效果越好，但中断间隔时间越短要求数字信号处理器DSP数据处理性能越高，同时，中断间隔时间越短，占用数字信号处理器DSP的使用率也会增高，可能会使其它程序功能无法正常运行。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种开关磁阻电机调速系统的调速方法及系统，主要目的在于保证处理器稳定运行的情况下，实现对电流的平稳控制。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种开关磁阻电机调速系统，包括：

处理器、驱动电路、功率电路、电流传感器、位置传感器以及电流斩波控制电路；

处理器与所述位置传感器连接，获取开关磁阻电机的位置信号，并根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号；

电流斩波控制电路包括模拟信号比较单元、延时单元以及逻辑控制单元；

所述模拟信号比较单元与所述电流传感器连接，获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；

所述延时单元，控制第一逻辑控制信号的关断时间；

所述逻辑控制单元，与所述处理器连接，获取所述电机相绕组导通控制信号，并将所述电机相绕组导通控制信号与所述第一逻辑控制信号进行逻辑运算，生成发送给所述驱动电路的驱动信号。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速系统，其中电流斩波控制电路包括D/A转换电路单元；

所述D/A转换电路单元与所述处理器的I/O接口连接，所述处理器的I/O接口输出数字信号电流给定信号，所述第二模拟信号电流给定信号由所述D/A转换电路单元将所述数字信号电流给定信号转换生成。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速系统，其中所述延时单元和所述逻辑控制单元由可编程逻辑器件实现。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速系统，其中存储有调速程序，所述调速程序执行如下步骤：

在电压斩波模式或角度控制模式下：在第一转速下，采用相平均电流i进行闭环运算输出电机相绕组导通控制信号，所述相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速系统，其中存储有调速程序，所述调速程序执行如下步骤：

在电流斩波控制模式下：在第一转速下，相给定电流I_cmd＝i*f(i，θ),相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流，θ为开关磁阻电机的电角度。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速系统，其中存储有调速程序，开关磁阻电机的相数为k，开关磁阻电机一相位置传感器信号的一个电角度周期为360度，360度电角度分为M个计数位置，采用计数位置值表示当前电角度，定时器检测周期为T，所述调速程序执行如下步骤：

校正步骤：在匀速转速下，获取一电角度周期内的第n个边沿的捕获周期t_n，并转换为角度值θ_n存入校正寄存单元n取小于等于2k的正整数；

运行步骤：根据测得的平均电角度周期将光电开关/霍尔开关信号传输延迟时间t_delay转换为角度值，对校正寄存器进行修正以校正寄存器存储的θ_nz角度值作为基准将开通关断角转换为定时器的定时时间，定时器根据定时时间控制相输出。

另一方面，本发明的实施例提供一种开关磁阻电机调速系统的调速方法，包括

处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号；

电流斩波控制电路获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；

电流斩波控制电路获取处理器的电机相绕组导通控制信号，并将所述电机相绕组导通控制信号与所述第一逻辑控制信号进行逻辑与运算，生成发送给驱动电路的驱动信号。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其中第二模拟信号电流给定信号为：所述处理器根据所述输入给定指令D/A转换输出的模拟信号。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其中第二模拟信号电流给定信号为：电流斩波控制电路由所述处理器的I/O接口输出的数字信号电流给定信号D/A转换输出的模拟信号。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其中处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号，具体包括：

在电压斩波模式或角度控制模式下：在第一转速下，采用相平均电流i进行闭环运算输出电机相绕组导通控制信号，所述相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其中在电流斩波控制模式下：在第一转速下，相给定电流I_cmd＝i*f(i，θ),相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流，θ为开关磁阻电机的电角度。

可选的，前述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其中开关磁阻电机的相数为k，开关磁阻电机一相位置传感器信号的一个电角度周期为360度，360度电角度分为M个计数位置，采用计数位置值表示当前电角度，定时器检测周期为T；

所述处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号，具体包括：

校正步骤：在匀速转速下，获取一电角度周期内的第n个边沿的捕获周期t_n，并转换为角度值θ_n存入校正寄存单元n取小于等于2k的正整数；

运行步骤：根据测得的平均电角度周期将光电开关/霍尔开关信号传输延迟时间t_delay转换为角度值，对校正寄存器进行修正以校正寄存器存储的θ_nz角度值作为基准将开通关断角转换为定时器的定时时间，定时器根据定时时间控制相输出。

借由上述技术方案，本发明技术方案提供的开关磁阻电机调速系统的调速方法及系统至少具有下列优点：

本发明实施例提供的技术方案中，电流斩波控制电路的模拟信号比较单元与电流传感器连接，获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；模拟信号比较单元可以对一相电流设置一个或多个比较门槛，以便实现电机绕组电流的上限控制、下限控制、零电压续流、反电压续流等；电流斩波控制电路的述延时单元控制第一逻辑控制信号的关断时间；用处理器和电流斩波控制电路相结合的控制方式，降低了处理器(MCU)性能要求(高速运算、高速A/D转换能力等)，可采用较低性能的数字信号处理器DSP或单片机实现控制，降控制成本；同时，电流斩波控制电路瞬时电流控制能力好，可实现平稳电流控制，降低电磁噪声。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是现有技术中的一种开关磁阻电机调速系统的结构示意图；

图2是现有技术中的一种开关磁阻电机的部分线路结构示意图；

图3是现有技术中的一种开关磁阻电机调速系统固定关断周期T的零压续流电流控制示意图；

图4是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速系统的结构示意图；

图5是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速系统电流斩波控制电路的结构示意图；

图6是本发明的实施例提供的一种具体的开关磁阻电机调速系统电流斩波控制电路的结构示意图；

图7是本发明的实施例提供的另一种具体的开关磁阻电机调速系统电流斩波控制电路的结构示意图；

图8是本发明的实施例提供的另一种具体的开关磁阻电机调速系统的结构示意图；

图9是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速方法的流程示意图；

图10是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速方法的瞬时电流控制得到改善的效果示意图；

图11是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速方法的电流斩波的上下限控制的效果示意图；

图12是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速方法的查表运算的示意图；

图13是理想中的一种开关磁阻电机调速系统在光电传感器码盘角度加工精准时理想信号波形示意图；

图14是现有技术中的一种开关磁阻电机调速方法在光电传感器码盘角度加工存在误差后传感器信号误差导致电流不平衡的效果示意图；

图15是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速方法中的角度寄存的示意图；

图16是本发明的实施例提供的一种开关磁阻电机调速方法在光电传感器码盘角度加工存在误差后的效果示意图；

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的开关磁阻电机调速系统的调速方法及系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图4所示，本发明的一个实施例提出的一种开关磁阻电机调速系统的调速系统，其包括：处理器10、驱动电路20、功率电路30、电流传感器40、位置传感器50、电流斩波控制电路60以及开关磁阻电机70；具体的，处理器10可采用数字信号处理器DPS或单片机；位置传感器50用于测量开关磁阻电机70的转子位置信号；电流传感器40用于测量开关磁阻电机70的第一模拟信号检测电流信号；处理器10与所述位置传感器50连接，获取开关磁阻电机70的转子位置信号，并根据用户接口的输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号。电机相绕组导通控制信号可以是角度控制信号或电压斩波控制信号，通过处理器PWM口(多功能I/O,处理器一般有PWM功能可选)输出。

如图5所示，电流斩波控制电路包括模拟信号比较单元61、延时单元62以及逻辑控制单元63；所述模拟信号比较单元61与所述电流传感器40连接，获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；模拟信号比较单元61可以对一相电流设置至少1个比较门槛，以便实现开关磁阻电机绕组电流的上限控制、下限控制、零电压续流、反电压续流等；所述延时单元，控制第一逻辑控制信号的关断时间；所述逻辑控制单元63与所述处理器连接，获取所述电机相绕组导通控制信号，并将所述电机相绕组导通控制信号与所述第一逻辑控制信号进行逻辑运算，生成发送给所述驱动电路20的驱动信号；功率电路分别连接驱动电路以及开关磁阻电机。

本发明实施例提供的技术方案中，电流斩波控制电路的模拟信号比较单元与电流传感器连接，获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；电流斩波控制电路的述延时单元控制第一逻辑控制信号的关断时间；用处理器和电流斩波控制电路相结合的控制方式，降低了处理器(MCU)性能要求(高速运算、高速A/D转换能力等)，可采用较低性能的数字信号处理器DSP或单片机实现控制，降控制成本；同时，电流斩波控制电路瞬时电流控制能力好，可实现平稳电流控制，降低电磁噪声。

第二模拟信号电流给定信号具体可由带有D/A转换输出接口的数字信号处理器直接处理生成。若处理器本身不具备D/A转换输出的功能，如图6所示，电流斩波控制电路包括D/A转换电路单元64；所述D/A转换电路单元64与所述处理器的I/O接口连接，所述处理器的I/O接口输出数字信号电流给定信号，所述第二模拟信号电流给定信号由所述D/A转换电路单元将所述数字信号电流给定信号转换生成。

具体的，本发明的一个实施例中，D/A转换电路单元采用D/A转换电路，模拟信号比较单元采用模拟信号比较电路、延时单元采用延时电路以及逻辑控制单元采用逻辑门电路；D/A转换电路、模拟信号比较电路、延时电路、逻辑门电路依次连接。如图7和图8所示，本发明的另一个实施例中，第二模拟信号电流给定信号具体可由带有D/A转换输出接口的数字信号处理器直接处理生成，模拟信号比较单元61采用模拟信号比较电路，电流传感器40与模拟信号比较单元61连接，延时单元以及逻辑控制单元采用可编程逻辑器件65实现；处理器D/A转换输出接口、模拟信号比较电路、可编程逻辑器件依次连接。

上述的开关磁阻电机调速系统，存储有调速程序，所述调速程序执行如下步骤：

在电压斩波模式或角度控制模式下：在第一转速下，采用相平均电流i进行闭环运算输出电机相绕组导通控制信号，所述相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流。

上述的开关磁阻电机调速系统，存储有调速程序，所述调速程序执行如下步骤：

在电流斩波控制模式下：在第一转速下，相给定电流I_cmd＝i*f(i，θ),相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流，θ为开关磁阻电机的电角度。

上述的开关磁阻电机调速系统，存储有调速程序，开关磁阻电机的相数为k，开关磁阻电机一相位置传感器信号的一个电角度周期为360度，360度电角度分为M个计数位置，采用计数位置值表示当前电角度，定时器检测周期为T，所述调速程序执行如下步骤：

校正步骤：在匀速转速下，获取一电角度周期内的第n个边沿的捕获周期t_n，并转换为角度值θ_n存入校正寄存单元n取小于等于2k的正整数；

运行步骤：根据测得的平均电角度周期将光电开关/霍尔开关信号传输延迟时间t_delay转换为角度值，对校正寄存器进行修正以校正寄存器存储的θ_nz角度值作为基准将开通关断角转换为定时器的定时时间，定时器根据定时时间控制相输出。

实施例二

本发明实施例二提供的一种开关磁阻电机调速系统的调速方法，可采用上述实施例一中所述的开关磁阻电机调速系统，如图9所示，具体的，根据用户的要求可以选择开关磁阻电机为转矩控制模式或转速控制模式，开关磁阻电机调速系统根据开关磁阻电机转速值自动调整选择电流斩波、电压斩波、角度控制模式中的一种。转速PI运算、电流P I运算实现转速和电流的闭环控制。

调速方法包括：

处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号；

输入给定指令信息可为用户输入的或选定的开关磁阻电机调速系统的调速策略的信息；

电流斩波控制电路获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；

开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号可有电流传感器实时测量，并发送给电流斩波控制电路；第二模拟信号电流给定信号可为：所述处理器根据所述输入给定指令D/A转换输出的模拟信号。另外，第二模拟信号电流给定信号也可为：电流斩波控制电路由所述处理器的I/O接口输出的数字信号电流给定信号D/A转换输出的模拟信号。所述处理器的I/O接口输出的数字信号电流给定信号由处理器根据输入给定指令信息计算输出。

电流斩波控制电路获取处理器的电机相绕组导通控制信号，并将所述电机相绕组导通控制信号与所述第一逻辑控制信号进行逻辑与运算，生成发送给驱动电路的驱动信号。

本发明实施例提供的技术方案中，用处理器和电流斩波控制电路相结合的控制方式，降低了处理器(MCU)性能要求(高速运算、高速A/D转换能力等)，可采用较低性能的数字信号处理器DSP或单片机实现控制，降控制成本；

同时，如图10所示，相对于现有技术，瞬时电流的控制得到改善，过大瞬时电流降低，如图11所示，相对于现有技术，电流斩波的上下限控制稳定，电流斩波控制电路瞬时电流控制能力好，可实现平稳电流控制，降低电磁噪声。

如图9所示，由于开关磁阻电机非线性特征，设置转矩电流运算模块，在不同的转速下通过查表及线性插值计算方式求取转矩对应的相平均电流，在第一转速下，相平均电流i。

在电流斩波控制模式下：在第一转速下，相给定电流I_cmd＝i*f(i，θ),相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流，θ为开关磁阻电机的电角度，通过Icmd实现开关磁阻电机的各相转矩开环控制。

由于开关磁阻电机的非线性特性，转矩是关于绕组电流和转角的非线性函数，若在一个电角度周期内，恒定用i作为相给定电流，获得的转矩将不是平稳的。本发明提出采用查表方式，建立相平均电流与相给定电流的实时运算。相给定电流I_cmd＝i*f(i，θ),θ为电角度，即通过相平均电流i与电角度查表对相平均电流进行加权，获得相给定电流，通过在一个电角度周期内对绕组电流的实时调整控制，获得平稳的转矩输出。如图12所示，f(i,θ)连续值可通过分段函数拟合或查表和线性插值方式运算获得，且该表格可以方便的通过对电机的控制仿真离线获取。f(i,θ)的函数值可大于零小于等于2，且随着θ的角度值增加，函数值随之降低或增大或不变，函数值可根据对电机的控制仿真离线获取，或是人为设定，需要说明的是，其中，图12的表格中的函数值并非为所有实施例的数值，其为一个实施例的数值。对于不同的开关磁阻电机，函数值可做相应调整。

在电压斩波模式或角度控制模式下：在第一转速下，采用相平均电流i进行闭环运算输出电机相绕组导通控制信号，所述相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流，通过相平均电流i实现闭环控制。

现有的开关磁阻电机调速控制方式直接将位置传感器边沿信号作为基准控制相输出，各边沿信号对应的角度值均为固定值。

对开关磁阻电机转子位置的检测依赖于光电传感器码盘的加工精度，当码盘加工精度不高时，出现角度误差，会影响速度计算和电机角度控制的精度，同时，高速运行时光电传感器信号的传输延迟也对位置检测造成不准确的影响。易导致开关磁阻电机控制时各相电流不平衡，电机振动、噪音大，且控制器功率器件容易损坏。以三相开关磁阻电机为例，传感器为3个光电或者霍尔开关，每个电角度周期360度被码盘的上升下降沿分为6个不同的区间。假设在处理器软件中，电角度的360度细分为2048个计数位置，则6个区间可划分为0～341，342～682，683～1023，1024～1365，1366～1706，1707～2047，见图13理想传感器波形。一般数字信号处理器DSP通过CAP(边沿捕获定时)功能，来跟踪转子位置和计算电机转速，以传感器信号边沿为基准，控制相输出，当传感器码盘存在加工误差时，会导致检测转子位置与转子实际位置不符，从而出现三相电流不平衡现象。假设(实际控制时存在开通关断位置移角)传感器高电平时角度控制相输出，电流波形如图14所示。

具体的，本发明提供的一实施例中，开关磁阻电机的相数为k，开关磁阻电机一相位置传感器信号的一个电角度周期为360度，360度电角度分为M个计数位置，采用计数位置值表示转子的电角度，定时器检测周期为T；

所述处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号，具体包括：

校正步骤：在匀速转速下，获取一电角度周期内的第n个边沿的捕获周期t_n，并转换为角度值θn存入校正寄存单元n取小于等于2k的正整数；

其中，校正步骤只需要执行一次；具体的，如图15所示，开关磁阻电机为3相开关磁阻电机，n取值1、2、3、4、5、6。那么，θ1，θ2，θ3，θ4，θ5，θ6分别存入校正寄存单元。

运行步骤：根据测得的平均电角度周期将光电开关/霍尔开关信号传输延迟时间t_delay转换为角度值，对校正寄存器进行修正以校正寄存器存储的θ_nz角度值作为基准将开通关断角转换为定时器的定时时间，定时器根据定时时间控制相输出。具体的，可用第一定时器测得的平均电角度周期将光电开关/霍尔开关信号传输延迟时间t_delay，再将t_delay转换为角度值对校正寄存单元存入的角度值θ_n进行修正，以校正寄存器修正后存储的θ_nz角度值作为基准将开通关断角转换为第二定时器的定时时间，第二定时器根据定时时间控制相输出。其中，传输延迟时间t_delay是位置传感器本身固有的延迟时间，具体数值可以根据位置传感器所使用器件的数据手册或说明书查询，或者通过自行测试，也可以获得位置传感器相应的t_delay数值。

本发明的实施例通过设置校正寄存单元，将校正过的传感器边沿角度值存入校正寄存单元，并以此为基准控制相输出，可以有效改善位置传感器加工精度和位置传感器信号传输延迟带来的检测误差，提高控制性能。如图16所示，以校正寄存单元为基准角度控制电流波形得到改善。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种开关磁阻电机调速系统，其特征在于，包括：

处理器、驱动电路、功率电路、电流传感器、位置传感器以及电流斩波控制电路；

处理器与所述位置传感器连接，获取开关磁阻电机的转子位置信号，并根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号；

电流斩波控制电路包括模拟信号比较单元、延时单元以及逻辑控制单元；

所述模拟信号比较单元与所述电流传感器连接，获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；

所述延时单元，控制第一逻辑控制信号的关断时间；

所述逻辑控制单元，与所述处理器连接，获取所述电机相绕组导通控制信号，并将所述电机相绕组导通控制信号与所述第一逻辑控制信号进行逻辑运算，生成发送给所述驱动电路的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速系统，其特征在于，

电流斩波控制电路包括D/A转换电路单元；

所述D/A转换电路单元与所述处理器的I/O接口连接，所述处理器的I/O接口输出数字信号电流给定信号，所述第二模拟信号电流给定信号由所述D/A转换电路单元将所述数字信号电流给定信号转换生成。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速系统，其特征在于，存储有调速程序，所述调速程序执行如下步骤：

在电压斩波模式或角度控制模式下：在第一转速下，采用相平均电流i进行闭环运算输出电机相绕组导通控制信号，所述相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流。

4.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速系统，其特征在于，存储有调速程序，所述调速程序执行如下步骤：

在电流斩波控制模式下：在第一转速下，相给定电流I_cmd＝i*f(i，θ),相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流，θ为开关磁阻电机的电角度。

5.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速系统，其特征在于，存储有调速程序，开关磁阻电机的相数为k，开关磁阻电机一相位置传感器信号的一个电角度周期为360度，360度电角度分为M个计数位置，采用计数位置值表示转子的电角度，定时器检测周期为T，所述调速程序执行如下步骤：

校正步骤：在匀速转速下，获取一电角度周期内的第n个边沿的捕获周期t_n，并转换为角度值θ_n存入校正寄存单元n取小于等于2k的正整数；

运行步骤：根据测得的平均电角度周期将光电开关/霍尔开关信号传输延迟时间t_delay转换为角度值，对校正寄存器进行修正以校正寄存器存储的θ_nz角度值作为基准将开通关断角转换为定时器的定时时间，定时器根据定时时间控制相输出。

6.一种开关磁阻电机调速系统的调速方法，其特征在于，包括：

处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号；

电流斩波控制电路获取开关磁阻电机的第一模拟信号检测电流信号，并将第一模拟信号检测电流信号和根据输入给定指令信息转换的给定的第二模拟信号电流给定信号比较生成第一逻辑控制信号；

电流斩波控制电路获取处理器的电机相绕组导通控制信号，并将所述电机相绕组导通控制信号与所述第一逻辑控制信号进行逻辑与运算，生成发送给驱动电路的驱动信号。

7.根据权利要求6所述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其特征在于，

第二模拟信号电流给定信号为：电流斩波控制电路由所述处理器的I/O接口输出的数字信号电流给定信号D/A转换输出的模拟信号。

8.根据权利要求6所述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其特征在于，

处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号，具体包括：

在电压斩波模式或角度控制模式下：在第一转速下，采用相平均电流i进行闭环运算输出电机相绕组导通控制信号，所述相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流。

9.根据权利要求6所述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其特征在于，

在电流斩波控制模式下：在第一转速下，相给定电流I_cmd＝i*f(i，θ),相平均电流i为求取的在第一转速下转矩对应的相平均电流，θ为开关磁阻电机的电角度。

10.根据权利要求6所述的开关磁阻电机调速系统的调速方法，其特征在于，

开关磁阻电机的相数为k，开关磁阻电机一相位置传感器信号的一个电角度周期为360度，360度电角度分为M个计数位置，采用计数位置值表示当前电角度，定时器检测周期为T；

所述处理器根据输入给定指令信息、开关磁阻电机的转子位置信息计算输出电机相绕组导通控制信号，具体包括：

校正步骤：在匀速转速下，获取一电角度周期内的第n个边沿的捕获周期t_n，并转换为角度值θ_n存入校正寄存单元n取小于等于2k的正整数；

运行步骤：根据测得的平均电角度周期将光电开关/霍尔开关信号传输延迟时间t_delay转换为角度值，对校正寄存器进行修正以校正寄存器存储的θ_nz角度值作为基准将开通关断角转换为定时器的定时时间，定时器根据定时时间控制相输出。