CN114400929A - 无刷直流电机无传感器换相控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种无刷直流电机无传感器换相控制方法及系统，换相控制方法包括获取无刷直流电机的反电动势信号；对反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置；根据初始换相位置、无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置；根据虚拟霍尔信号和补偿换相位置，确定用于控制无刷直流电机换相的换相信号。通过本公开的技术方案，可以使无刷直流电机换相进行换相误差与偏差的补偿，从而实现无刷直流电机换相的高精度控制。

Description

无刷直流电机无传感器换相控制方法及系统

技术领域

本公开涉及电机技术领域，尤其涉及一种无刷直流电机无传感器换相控制方法及系统。

背景技术

无刷直流电机具有能量密度高，效率高，扭矩惯量比大的优点，其已广泛应用于航空航天，分子泵，压缩机，陀螺仪等领域。无刷直流电机本质上是电子控制，需要转子位置信息，以适当的换相电流实现电流波形与转子位置同步，才能实现最大效率输出。

传统的无刷直流电动机通常由电机定子上的三个霍尔信号传感器检测转子的位置信号，但是机械传感器的安装不仅增加了系统的安装与维护成本，而且容易使系统受到外部噪声的干扰和增加了额外的故障点，降低电机了系统的可靠性，尤其是航空航天领域在极高和极低温度的环境。因此，需要无刷直流电机的无传感器控制方法以提高驱动系统的可靠性。

无刷直流电机无传感器驱动系统的反电势采样模块采集的反电势信号会受到脉宽调制，整流调制等干扰，为了滤除高频噪声以避免产生错误的换相信号，在采集信号后设置低通滤波器，可以有效滤除高频干扰信号，但是会导致相位滞后从而产生换相偏差，因此需要进行无传感器控制的换相偏差校正。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种无刷直流电机无传感器换相控制方法及系统，可以实现无刷直流电机无传感器驱动系统的高精度控制。

第一方面，本公开提供了一种无刷直流电机无传感器换相控制方法，包括：

获取无刷直流电机的反电动势信号；

对所述反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置；

根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置；

根据所述虚拟霍尔信号和所述补偿换相位置，确定用于控制所述无刷直流电机换相的换相信号。

可选地，在根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置之前，所述方法还包括：

对直流母线上采样电阻两端的电压进行采样，并根据采样的电压和所述采样电阻的阻值，计算所述直流母线电流；

根据所述虚拟霍尔信号的频率，计算所述转子转速。

可选地，根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置，包括：

根据所述转子转速和所述直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到所述转子转速下的换相误差补偿角；

根据所述直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角；

根据所述换相误差补偿角和所述换相偏差补偿角，对所述初始换相位置进行补偿，得到所述补偿换相位置。

可选地，根据所述转子转速和所述直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到所述转子转速下的换相误差补偿角，包括：

采用如下公式计算所述换相误差补偿角：

其中，sign()为标志符号，当A>0时，sign(A)＝1，当A<0时，sign(A)＝-1，R是电机相电阻，k_e是反电动势常数；

其中，i_dc是直流母线电流，t_b是一相导通期间的开始时刻，t_m是一相导通期间的中间时刻，t_e是一相导通期间的结束时刻，t_b、t_m、t_e均是通过转子转速来确定。

可选地，根据所述直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角，包括：

根据所述直流母线电流确定当前直流母线电流峰值与前一直流母线电流峰值的电流峰值变化量；

在所述电流峰值变化量大于或等于0的情况下，如果当前换相偏差补偿角与前一换相偏差补偿角的补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；

在所述电流峰值变化量小于0的情况下，如果所述补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角。

第二方面，本公开提供了一种无刷直流电机无传感器换相控制系统，包括：

反电势采样模块，用于获取所述无刷直流电机的反电动势信号，并对所述反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置；

自适应最优换相控制模块，用于根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置；

换相逻辑模块，用于根据所述虚拟霍尔信号和所述补偿换相位置，确定用于控制所述无刷直流电机换相的换相信号。

可选地，还包括：

直流母线电流采样模块，用于对直流母线上采样电阻两端的电压进行采样，并根据采样的电压和所述采样电阻的阻值，计算所述直流母线电流；

转速计算模块，用于根据所述虚拟霍尔信号的频率，计算所述转子转速。

可选地，所述自适应最优换相控制模块包括：

直流母线电流积分单元，用于根据所述转子转速和所述直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到所述转子转速下的换相误差补偿角；

最优控制单元，用于根据所述直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角；

换相偏差校正单元，用于根据所述换相误差补偿角和所述换相偏差补偿角，对所述初始换相位置进行补偿，得到所述补偿换相位置。

可选地，所述直流母线电流积分单元具体用于采用如下公式计算所述换相误差补偿角：

其中，sign()为标志符号，当A>0时，sign(A)＝1，当A<0时，sign(A)＝-1，R是电机相电阻，k_e是反电动势常数；

其中，i_dc是直流母线电流，t_b是一相导通期间的开始时刻，t_m是一相导通期间的中间时刻，t_e是一相导通期间的结束时刻，t_b、t_m、t_e均是通过转子转速来确定。

可选地，所述最优控制单元具体用于：

根据所述直流母线电流确定当前直流母线电流峰值与前一直流母线电流峰值的电流峰值变化量；

在所述电流峰值变化量大于或等于0的情况下，如果当前换相偏差补偿角与前一换相偏差补偿角的补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；

在所述电流峰值变化量小于0的情况下，如果所述补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的无刷直流电机无传感器换相控制方法及系统，通过获取无刷直流电机的反电动势信号；对反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置；根据初始换相位置、无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置；根据虚拟霍尔信号和补偿换相位置，确定用于控制无刷直流电机换相的换相信号。这样，可以使无刷直流电机在没有传感器的条件下进行换相，且进行换相误差与偏差的补偿，从而实现无刷直流电机换相的高精度控制。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种无刷直流电机无传感器换相控制方法的流程示意图；

图2为本公开实施例提供的一种自适应最优换相控制算法的流程图；

图3为本公开实施例提供的一种无刷直流电机无传感器换相控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例提供的一种无刷直流电机无传感器换相控制方法的流程示意图。适用于无刷直流电机无传感器换相控制方法，可以应用在无刷直流电机无传感器进行换相的场景，可以有本公开实施例提供的无刷直流电机无传感器换相控制系统执行。如图1所示，无刷直流电机无传感器换相控制方法包括：

S110、获取无刷直流电机的反电动势信号。

其中，无刷直流电机的反电动势信号为三相反电动势信号。

S120、对反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置。

具体地，对反电动势信号过零点延迟30°电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置，其中，虚拟霍尔信号也为初始换相信号。由此，可以在知悉电机初始霍尔信号与初始换相位置的基础上控制无刷直流电机进行换相。

S130、根据初始换相位置、无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置。

可选地，在根据初始换相位置、无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置之前，方法还包括：

对直流母线上采样电阻两端的电压进行采样，并根据采样的电压和采样电阻的阻值，计算直流母线电流；根据虚拟霍尔信号的频率，计算转子转速。

具体地，对直流母线上采样电阻两端的电压进行采样，并根据采样的电压和采样电阻的组织，可根据欧姆定律，计算得到直流母线电流；在得到虚拟霍尔信号的基础上，根据虚拟霍尔信号的频率，计算出转子转速。由此，可以得到无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，并在初始换相位置与此的基础上确定补偿换相位置。

可选地，根据初始换相位置、无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置，包括：

根据转子转速和直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到转子转速下的换相误差补偿角；根据直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角；根据换相误差补偿角和换相偏差补偿角，对初始换相位置进行补偿，得到补偿换相位置。

其中，转子转速下的换相误差与一相导通期间两段母线电流积分的差值有关，根据一相导通期间两段母线电流积分的差值可以通过计算得到转子转速下的换相误差补偿角；采用自适应算法进行迭代控制，是以转子在转动过程中逐步优化为目的进行，优化目的则是直流母线电流最小峰值；根据换相误差补偿角和换相偏差补偿角，对初始换相位置进行补偿，可以减小换相误差与换相偏差，实现电机精准的换相控制。

可选地，根据转子转速和直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到转子转速下的换相误差补偿角，包括：

采用如下公式计算换相误差补偿角：

其中，sign()为标志符号，当A>0时，sign(A)＝1，当A<0时，sign(A)＝-1，R是电机相电阻，k_e是反电动势常数；

其中，i_dc是直流母线电流，t_b是一相导通期间的开始时刻，t_m是一相导通期间的中间时刻，t_e是一相导通期间的结束时刻，t_b、t_m、t_e均是通过转子转速来确定。

具体地，采用如下公式计算t_b、t_m、t_e：

其中，A₁是一相导通期间开始时刻至中间时刻直流母线电流积分的差值，u_dc是直流母线采样电阻上的电压，ω是转子转速，A₂是一相导通期间中间时刻至结束时刻直流母线电流积分的差值，t_120°是一相导通的时间。

可选地，根据直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角，包括：

根据直流母线电流确定当前直流母线电流峰值与前一直流母线电流峰值的电流峰值变化量；在电流峰值变化量大于或等于0的情况下，如果当前换相偏差补偿角与前一换相偏差补偿角的补偿角变化量大于或等于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为换相偏差补偿角；如果补偿角变化量小于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之和作为换相偏差补偿角；在电流峰值变化量小于0的情况下，如果补偿角变化量大于或等于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之和作为换相偏差补偿角；如果补偿角变化量小于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为换相偏差补偿角。

具体地，图2为本公开实施例提供的一种自适应最优换相控制算法的流程图，如图2所示，自适应最优换相控制算法包括：根据直流母线电流确定当前直流母线电流峰值i_{dc_max}(k+1)与前一直流母线电流峰值i_{dc_max}(k)的电流峰值变化量Δi_dc；在电流峰值变化量Δi_dc大于或等于0的情况下，如果当前换相偏差补偿角θ_b(k+1)与前一换相偏差补偿角θ_b(k)的补偿角变化量Δθ_b大于或等于0，则将当前换相偏差补偿角θ_b(k+1)与预设补偿角调节步长θ_s之差作为换相偏差补偿角θ_b；如果补偿角变化量Δθ_b小于0，则将当前换相偏差补偿角θ_b(k+1)与预设补偿角调节步长θ_s之和作为换相偏差补偿角θ_b；在电流峰值变化量Δi_dc小于0的情况下，如果补偿角变化量Δθ_b大于或等于0，则将当前换相偏差补偿角θ_b(k+1)与预设补偿角调节步长θ_s之和作为换相偏差补偿角θ_b；如果补偿角Δθ_b变化量小于0，则将当前换相偏差补偿角θ_b(k+1)与预设补偿角θ_s调节步长之差作为换相偏差补偿角θ_b。

S140、根据虚拟霍尔信号和补偿换相位置，确定用于控制无刷直流电机换相的换相信号。

具体地，在得到虚拟霍尔信号和补偿换相位置以后，可以在虚拟霍尔信号的基础上增添补偿换相位置，进而确定用于控制无刷直流电机换相的换相信号。由此，无刷直流电机可以依据补偿后的换相信号进行换相，实现精准的换相控制。

目前，无刷直流电机无传感器驱动系统的反电势采样模块采集的反电势信号会受到脉宽调制，整流调制等干扰，为了滤除高频噪声以避免产生错误的换相信号，在采集信号后设置低通滤波器，可以有效滤除高频干扰信号，但是会导致相位滞后从而产生换相偏差，因此需要进行无传感器控制的换相偏差校正。

由此，本公开实施例能够确定无刷直流电机的换相误差补偿角与换相偏差补偿角，从而确定无刷直流电机换相的换相信号，进而进行利用无刷直流电机的换相误差补偿角与换相偏差补偿角以及无刷电机的初始换相位置对无刷电机进行换相的精准控制。

本公开实施例还提供了一种无刷直流电机无传感器换相控制系统，图2为本公开实施例提供的一种无刷直流电机无传感器换相控制系统的结构示意图，如图2所示，无刷直流电机无传感器换相控制系统包括：反电势采样模块24，用于获取无刷直流电机21的反电动势信号，并对反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号S_a、S_b、S_c和初始换相位置；自适应最优换相控制模块25，用于根据初始换相位置、无刷直流电机21的转子转速与直流母线电流i_dc，确定补偿换相位置θ'_e；换相逻辑模块26，用于根据虚拟霍尔信号S_a、S_b、S_c和补偿换相位置θ'_e，确定用于控制无刷直流电机换相的换相信号S'_a、S'_b、S'_c。

需要说明的是，无刷直流电机无传感器换相控制系统的具体工作原理可参照上述实施例对无刷直流电机无传感器换相控制方法具体工作原理的论述，这里不再赘述。

可选地，如图2所示，无刷直流电机无传感器换相控制系统还包括：

直流母线电流采样模块27，用于对直流母线上采样电阻两端的电压进行采样，并根据采样的电压和采样电阻的阻值R_S，计算直流母线电流i_dc；

转速计算模块28，用于根据虚拟霍尔信号的频率，计算转子转速ω_e。

可选地，如图2所示，自适应最优换相控制模块包括：

直流母线电流积分单元31，用于根据转子转速ω_e和直流母线电流i_dc，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到转子转速下的换相误差补偿角θ_err；

最优控制单元32，用于根据直流母线电流i_dc，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角θ_b；

换相偏差校正单元33，用于根据换相误差补偿角θ_err和换相偏差补偿角θ_b，对初始换相位置θ_e进行补偿，得到补偿换相位置θ'_e。

其中，如图3所示，经由换相偏差校正单元33得到的补偿换相位置θ'_e为初始换相位置θ_e与换相误差补偿角θ_err以及换相偏差补偿角θ_b之和。

可选地，如图2所示，直流母线电流积分单元31具体用于采用如下公式计算换相误差补偿角：

其中，sign()为标志符号，当A>0时，sign(A)＝1，当A<0时，sign(A)＝-1，R是电机相电阻，k_e是反电动势常数；

其中，i_dc是是直流母线电流，t_b是一相导通期间的开始时刻，t_m是一相导通期间的中间时刻，t_e是一相导通期间的结束时刻，t_b、t_m、t_e均是通过转子转速ω_e来确定。

可选地，如图2所示，最优控制单元32具体用于：

根据直流母线电流i_dc确定当前直流母线电流峰值与前一直流母线电流峰值的电流峰值变化量；

在电流峰值变化量大于或等于0的情况下，如果当前换相偏差补偿角与前一换相偏差补偿角的补偿角变化量大于或等于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为换相偏差补偿角；如果补偿角变化量小于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之和作为换相偏差补偿角；

在电流峰值变化量小于0的情况下，如果补偿角变化量大于或等于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之和作为换相偏差补偿角；如果补偿角变化量小于0，则将当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为换相偏差补偿角。

需要说明的是，如图2所示，在自适应最优控制模块25在虚拟霍尔信号S_a、S_b、S_c与转子转速ω_e与直流母线电流i_dc的基础上得到补偿换相位置θ'_e在进入到换相逻辑模块26以后，换相逻辑模块26在虚拟霍尔信号S_a、S_b、S_c的基础上可以得到补偿后的换相信号S'_a、S'_b、S'_c。由此，三相全桥电路22可以根据补偿后的换相信号S'_a、S'_b、S'_c进行控制无刷直流电机21精准换相。

另外，无刷直流电机无传感器换相控制系统还包括：

PI速度控制器以及PI电流控制器，用以将转子转速ω_e和直流母线电流i_dc进行PI算法处理,进而传输给Buck变换器23，进行电流环控制。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无刷直流电机无传感器换相控制方法，其特征在于，包括：

获取无刷直流电机的反电动势信号；

对所述反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置；

根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置；

根据所述虚拟霍尔信号和所述补偿换相位置，确定用于控制所述无刷直流电机换相的换相信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置之前，所述方法还包括：

对直流母线上采样电阻两端的电压进行采样，并根据采样的电压和所述采样电阻的阻值，计算所述直流母线电流；

根据所述虚拟霍尔信号的频率，计算所述转子转速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置，包括：

根据所述转子转速和所述直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到所述转子转速下的换相误差补偿角；

根据所述直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角；

根据所述换相误差补偿角和所述换相偏差补偿角，对所述初始换相位置进行补偿，得到所述补偿换相位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述转子转速和所述直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到所述转子转速下的换相误差补偿角，包括：

采用如下公式计算所述换相误差补偿角：

其中，sign()为标志符号，当A>0时，sign(A)＝1，当A<0时，sign(A)＝-1，R是电机相电阻，k_e是反电动势常数；

其中，i_dc是直流母线电流，t_b是一相导通期间的开始时刻，t_m是一相导通期间的中间时刻，t_e是一相导通期间的结束时刻，t_b、t_m、t_e均是通过转子转速来确定。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角，包括：

根据所述直流母线电流确定当前直流母线电流峰值与前一直流母线电流峰值的电流峰值变化量；

在所述电流峰值变化量大于或等于0的情况下，如果当前换相偏差补偿角与前一换相偏差补偿角的补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；

在所述电流峰值变化量小于0的情况下，如果所述补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角。

6.一种无刷直流电机无传感器换相控制系统，其特征在于，包括：

反电势采样模块，用于获取所述无刷直流电机的反电动势信号，并对所述反电动势信号过零点延迟预设电角度，得到虚拟霍尔信号和初始换相位置；

自适应最优换相控制模块，用于根据所述初始换相位置、所述无刷直流电机的转子转速与直流母线电流，确定补偿换相位置；

换相逻辑模块，用于根据所述虚拟霍尔信号和所述补偿换相位置，确定用于控制所述无刷直流电机换相的换相信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

直流母线电流采样模块，用于对直流母线上采样电阻两端的电压进行采样，并根据采样的电压和所述采样电阻的阻值，计算所述直流母线电流；

转速计算模块，用于根据所述虚拟霍尔信号的频率，计算所述转子转速。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述自适应最优换相控制模块包括：

直流母线电流积分单元，用于根据所述转子转速和所述直流母线电流，通过计算一相导通期间两段直流母线电流积分的差值，得到所述转子转速下的换相误差补偿角；

最优控制单元，用于根据所述直流母线电流，以直流母线电流峰值最小为优化目标，采用自适应算法进行迭代控制，得到换相偏差补偿角；

换相偏差校正单元，用于根据所述换相误差补偿角和所述换相偏差补偿角，对所述初始换相位置进行补偿，得到所述补偿换相位置。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述直流母线电流积分单元具体用于采用如下公式计算所述换相误差补偿角：

其中，sign()为标志符号，当A>0时，sign(A)＝1，当A<0时，sign(A)＝-1，R是电机相电阻，k_e是反电动势常数；

其中，i_dc是直流母线电流，t_b是一相导通期间的开始时刻，t_m是一相导通期间的中间时刻，t_e是一相导通期间的结束时刻，t_b、t_m、t_e均是通过转子转速来确定。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述最优控制单元具体用于：

根据所述直流母线电流确定当前直流母线电流峰值与前一直流母线电流峰值的电流峰值变化量；

在所述电流峰值变化量大于或等于0的情况下，如果当前换相偏差补偿角与前一换相偏差补偿角的补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；

在所述电流峰值变化量小于0的情况下，如果所述补偿角变化量大于或等于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之和作为所述换相偏差补偿角；如果所述补偿角变化量小于0，则将所述当前换相偏差补偿角与所述预设补偿角调节步长之差作为所述换相偏差补偿角。

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